ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С.93

В работе учёного теоретические исследования являются процессом , непосредственно следующим за возникновением идеи. в общем случае теоретические исследования включают 6 этапов:

1. Анализ физической сущности процессов, явлений.

2. Формулирование гипотезы исследования.

3. Построение (разработка) физической модели.

4. Проведение математического исследования.

5. Анализ теоретических решений.

6. Формулирование выводов.

Если не удаётся выполнить математическое исследование, то формулируется рабочая гипотеза в словесной форме с привлечением графиков, таблиц и т.д. с.93

2.1. Цели и задачи теоретического исследования с.94

Целью большинства теоретических исследований является выделение в процессе синтеза знаний существенных связей между исследуемым объектом и окружающей средой, объяснение и обобщение результатов эмпирического исследования, выявление общих закономерностей и их формализация. … завершается формирование теории или выдвижением гипотезы и не обязательно связано с её математическим описанием.

В общем случае под задачей понимаются несогласованные или противоречивые информационные процессы (системы), соотношение между которыми вызывает потребность в их преобразовании.

Условия – это определение информационной системы, из которой следует исходить при решении задачи.

Требования – необходимый и достаточный перечень условий,  определяющих цель, к которой нужно стремиться в процессе решения задачи.

Исходные условия даются в первоначальной формулировке задачи (исходные данные); если их оказывается недостаточно для решения задачи, то исследователь вынужден привлекать новые данные, называемые привлечёнными.

Искомые условия (или искомые данные) – это привлечённые условия, которые требуется отыскать в процессе решения задачи.

Условия и требования задачи находятся в противоречии…

Процесс проведения теоретических исследований:

Первая стадия (оперативная) включает проверку возможности устранения технического противоречия… (ответить на вопрос: «Как решаются в других отраслях знаний  задачи, подобные данной?»), применение «обратного» решения … с.94 (ответить на вопрос: «Как решаются задачи, обратные данной. и нельзя ли использовать эти решения , взяв их со знаком минус?») или использования «прообразов» природы…

Вторая стадия является синтетической , в процессе которой определяется влияние изменения одной части объекта на построение других его частей, определяются необходимые изменения других объектов, работающих совместно сданным, оценивается возможность применения изменённого объекта по новому и найденноё технической идеи при решении других задач.

Третья стадия, называемая постановкой задачи определяет цель решения задачи. … проверяется возможность достижения той же цели решения задачи «обходными» (может быть, более простыми) средствами, выбирается наиболее эффективный путь решения задачи и требуемые количественные показатели. … уточняются требования к конкретным условиям практической реализации полученного решения задачи.

Четвёртая стадия (аналитическая) включает определение идеального конечного результата…., выявляет помехи, и их причины определяются условия, обеспечивающие получение идеального результата с целью найти, при каких условиях исчезнет «помеха».

… постановка задачи является наиболее трудной частью исследования. Чёткая формулировка основных целей задачи – важнейший этап её решения.

Решение теоретических задач должно носить творческий характер.

… задачами любого теоретического исследования являются:

- обобщение результатов исследования, нахождение общих закономерностей путём обработки и интерпретации опытных данных;

- распространение результатов исследования на ряд аналогичных объектов без повторения всего объёма исследований;с.95

- изучение объекта, недоступного для непосредственного исследования;

- повышение надёжности экспериментального исследования объекта (обоснования параметров и условий наблюдения, точности измерений).

2.2. Общенаучные методы теоретических исследований с.96

Метод расчленения  ((Р. Декарт)) … выделяются существенные и несущественные параметры, основные элементы и связи между ними…. вид взаимосвязи элементов и моделирование этих элементов. На всех этапах построения модели объекта производятся упрощения и вводятся определённые допущения. … осознанно и обоснованно. При этом используются наиболее общие принципы и закономерности.

Метод объединения ((общая теория систем – ОТС или «системология)). ((Л. Берталанфи)) … с.96 принцип системности,   системный подход, системный анализ и т.д.

ОТС базируется на трёх постулатах и ряде принципов.

Первый постулат – функционирование систем любой природы может быть описано на основе рассмотрения формальных структурно-функциональных связей между отдельными элементами системы. Влияние материала, из которого состоят элементы системы, проявляется в формальных характеристиках системы (её структуре, динамике и т.д.).

Второй постулат – организация системы может быть определена на основе наблюдений, проведённых извне посредством фиксирования состояний толко тех элементов системы, которые непосредственно взаимодействуют с её окружением.

Третий постулат – организация системы полностью определяет ей функционирование и характер взаимодействия с окружающей средой.

Эти постулаты дают возможность определить организацию системы исходя из характеристик взаимодействия с внешней средой и характеристики взаимодействия – исходя из организации системы.

Среди основных принципов ОТС:

- системность ( т.е. целостность представления изучаемого объекта);

- релятивность, т.е. множество предметов можно рассматривать как систему, так и не как систему;

- универсальность – распространение результатов и методов исследования на ряд систем.

2.3. Методы творческого мышления с.97

Методы творческого мышления ..: эвристические и алгоритмические. с.97

Методы творческого мышления

Эвристические

Алгоритмические

Метод записной книжки Хефеле

Мозговой штурм

Синетика

Метод фокальных объектов

Экспертный метод

Метод контрольных вопросов

Метод «МЕТРА»

Другие

Метод морфологического ящика

Теория решения изобретательских задач

Рис.2.1. Методы творческого мышления

 

 

Мозговой штурм (брейнсторинг) – комплекс организационных мероприятий и процедур, проводимых группой специалистов (до 10 человек) из различных областей знаний с целью генерирования идей, предназначенных для решения поставленной задачи. Сеанс работы 40-50 мин. Все предлагаемые идеи фиксируются, а потом анализируются специалистами…

На первом этапе выбирается проблема для обсуждения и пути её решения…. вывод о главных направлениях групповой работы.

На втором этапе формируется рабочая группа…. Назначаются секретари-наблюдатели для фиксирования высказываний и поведения выступающих.

На третьем этапе проводится «мозговой штурм». В15-ти минутном выступлении руководитель раскрывает суть проблемы и разъясняет правила работы. Проблема записывается на доске. все высказывания записываются на доске.

Четвёртый этап (заключительный) подводит итоги дискуссии. с. 98

Синетика – сходна с процедурой мозгового штурма. Но .. рабочая группа состоит из постоянных членов, приглашённых для разового заседания и знакомых с проблематикой и порядком работы.

Экспертный метод основан на использовании знаний и опыта экспертов…

Метод контрольных вопросов предполагает анализ ответов на вопросы… ((списки вопросов Бонзака, Буша, Грегори, Крика, Юнга, Вольфа и др.)).

Метод записной книжки Хефеле предполагает предварительное ознакомление всех участников поиска решения задачи и выдачи им записных книжек для записывания в них всех идей, которые им приходят в процессе работы над решением .. Одновременно выдаются опросные листы со списком контрольных вопросов. чрез некоторое время записные книжки собираются и анализируются полученные ответы.

Метод фокальных объектов ((амер. Ч.Вайтинга)) используется для поиска новых оригинальных решений модернизации исследуемого объекта. … все возможные признаки объекта находятся как бы в фокусе. … рассматриваются возможности использования вариантов совершенствуемого объекта, объединённым с одним из различных признаков, случайно выбранных или названных предметов.

Интегральный метод «МЕТРА»((фран. И. Бувена)) объединяет процедуры мозгового штурма, , синетики, свободных ассоциаций и морфологических матриц. На первом этапе первоначальную формулировку задачи переводят на понятийную основу. Затем к новой постановке задачи применяют мозговой штурм. Затем – экскурс а мир аналогий посредством фантастических модельных представлений.

Метод маленьких человечков  … для наглядного представления процессов, которые должны происходить в идеализированной системе для получения идеального конечного результата. Все процессы … представляются в виде набора рисунков, каждый из которых отражает выполнение одной технологической операции; это облегчает переход к конкретной конструктивной схеме.

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) ((Г. Альтшулера))с 99… его средства : закон развития технических систем; приёмы устранения технических противоречий; банки данных физико-технических, химических, геометрических, биологических. психологических и других эффектов, вещественно-полевые ресурсы, стандарты и алгоритмы решения изобретательских задач. ..

… алгоритм ТРИЗа:

- анализ исходной ситуации;

- анализ задачи;

- анализ модели задачи;

- решение физического противоречия;

- анализ возможности устранения физического противоречия;

- развитие полученного решения;

 - анализ хода решения.

Метод морфологического ящика (морфологический анализ) – для выявления новых вариантов решения технической системы путём комбинирования разновидностей исполнения её подсистем, частей и элементов. Метод реализуется путём построения двумерной морфологической матрицы (таблицы) или ящика (многомерный пространственный элемент), строки и столбцы которого заполняются альтернативными вариантами исполнения составляющих системы. Затем последовательно выбираются варианты подсистем и рассматриваются в сочетании с вариантами исполнения других частей системы.

К числу логических методов и правил относятся также правила вывода, образования сложных понятий из простых, установления истинности сложных высказываний и т.д. … принципы формирования аксиоматических теорий, критерии непротиворечивости, полноты и независимости систем и др. с.100

2.4. Математические методы в исследованиях с.100

… решение практических задач математическими методами … по … алгоритму:

- математическая формулировка задачи (разработка математической модели);

- выбор метода проведения исследования полученной модели;

- анализ полученного математического результата. с.100

Математическая формулировка задачи обычно представляется в виде чисел, геометрических образов, функций, систем уравнений и т.п.

Математическая модель  – система математических соотношений (формул, функций, уравнений, систем уравнений), описывающих те или иные стороны изучаемого объекта, явления, процесса или объект (процесс) в целом.

Первым этапом математического моделирования является постановка задачи, определение объекта и целей исследования, задание критериев (признаков) изучения объекта и управления ими.

Модель является результатом компромисса…:

- модель должна быть подробной, учитывать все реально существующие связи и участвующие в его работе факторы и параметры;

- модель должна быть достаточно простой, чтобы можно было получить приемлемые решения или результаты в приемлемые сроки при определённых ограничениях на ресурсы.

именно допущения отличают одну модель одного и того же процесса от другой.

Процесс разработки модели – это процесс последовательной (и возможно, неоднократной) схематизации или идеализации исследуемого процесса. Адекватность модели – это её соответствие тому реальному физическому процессу (или объекту), который она представляет.

Для разработки модели физического процесса необходимо определить:

- область или границы её применения (по времени, пространству и другим физическим характеристикам);

- степень (глубину) детализации;

- физические ограничения;

- требуемую точность результатов; с.101

- константы переменные, определяющие состояние процесса;

- управляемые переменные;

- неуправляемые переменные (возмущения, воздействия);

- параметры, характеризующие объект.

Иногда … применяется модель небольшой полноты, носящая вероятностный характер. Потом с помощью ЭВМ производится её анализ и уточнение.

Проверка модели … в самом процессе её построения… Однако после сформирования модели в целом надо проанализировать её с некоторых общих позиций.  Математическая модель … должна быть непротиворечива с точки зрения математики: … Уравнения не должны искажать логику реального процесса. Адекватность нужна в рассматриваемом диапазоне.

Объект исследования

Детерминированные методы

Вероятностные методы

Статический

Динамический

Статический

Динамический

Рис. 2.2. Математический аппарат для построения математических моделей

 

 

 

 

 

При использовании статических методов наиболее часто используются аппарат алгебры и дифференциальные уравнения с независимыми от времени аргументами.

В динамических моделях –  дифференциальные уравнения, интегральные уравнения, уравнения в частных производных, теория автоматического управления, алгебра.

В вероятностных моделях – теория вероятностей, теория информации, алгебра, теория случайных процессов, теория Марковских процессов, теория автоматов, дифференциальные уравнения.

Важное место при моделировании … вопрос о подобии модели и реального объекта. Количественно соответствия между отдельными сторонами процессов, протекающих в реальном объекте и его модели, характеризуются масштабами. с.102

Критерий подобия – это безразмерный комплекс параметров, характеризующий данный процесс. ((в гидравлике число Рейнольдса характеризует текучесть жидкости, в теплотехника число Нуссельта – условия теплопередачи, в механике критерий Ньютона и т.д)).

Считается, если критерии подобия для модели и исследуемого объекта равны, то модель является правильной.

…метод анализа размерностей …:

- физические закономерности выражаются только произведениями степеней физических величин, которые могут быть положительными, отрицательными, целыми и дробными;

- размерности обоих частей равенства, выражающего физическую реальность, должны быть одинаковы. с.103.  

 

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С.104

3.1. Классификация, типы и задачи эксперимента с.104

… эксперимент (от лат. experimentum) – проба , опыт.

… эксперимент – процесс изучения объекта (явления), основанный на целенаправленном воздействии на него искусственно созданных условий и позволяющий наблюдать, сравнивать и измерять его свойства, устанавливать их зависимость от внешних воздействий. … предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое действие исследователя на изучаемый объект  … всегда опосредован предварительными теоретическими знаниями.

Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в «очищенном» виде… с. 104

Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия…

В-третьих, экспериментатор может активно влиять на изучаемый процесс. «Наблюдение собирает то, что ему предлагает природа, опыт же берёт у природы то, что хочет» - И.П. Павлов.

В-четвёртых, важное свойство многих экспериментов – воспроизводимость.

… научный эксперимент:

- наличие чётко сформулированной цели исследования;

- базируется на исходных теоретических положениях;

- проводится планово;

- требует определённого уровня развития технических средств познания..;

- проводится людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию.с.105

ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Признаки классификации

По формированию условию

По цели исследования

По организации проведения

По изучаемым объектам и явлениям

1. Естественные 2. Искусственные

1. Изменение 2. Констатация 3. Контроль 4. Поиск 5. Решение

1. Лабораторные 2. Натурные 3. Полевые 4. Производственные 5. Другие

1. Простые 2. Сложные

По характеру взаимодействия средств экспериментального исследования с объектом исследования

По характеру внешних взаимодействий на объект исследования

По характеру изучаемых объектов и явлений

По типу используемых в эксперименте моделей

По числу контролируемых или количеству варьируемых факторов

1. Обычный 2. Модельный

1. Вещественные 2. Энергетические 3. Информационные

1. Технологические 2. Социометрические

1. Материальный 2. Мысленный

1. Пассивный 2. Активный 3. Однофакторный 4. Многофакторный

Рис. 3.1. Классификация экспериментальных исследований с.106

 

Преобразующий (созидательный) эксперимент – активное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой, формирование новых связей и отношений между компонентами объекта или между исследуемым объектом и другими объектами.

Констатирующий  эксперимент используется для проверки определённых предположений. … наличие определённых связей, выявление … фактов.

Контролирующий эксперимент сводится к контролю за результатами внешних воздействий на объект исследования с учётом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент проводится ..., если затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных (априорных) данных. … устанавливаются значимые и отсеиваются незначимые факторы.

Решающий эксперимент ставится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий, когда две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями. … получить факты, согласующиеся с одной из гипотез. Решающий опыт Фуко с маятником окончательно решил спор в пользу теории Коперника ((с Птолемеем)). с.107

… центральные задачи натурного эксперимента:

- изучение характеристик воздействия среды на испытуемый объект;

- идентификация статистических и динамических параметров объекта;

- оценка эффективности функционирования объекта и проверка его на соответствие заданным требованиям.

В открытом эксперименте задачи эксперимента открыто объясняются испытуемым. закрытый эксперимент… задачи его тщательно маскируют с целью получения объективных данных.

Простой эксперимент – для изучения объектов, не имеющих разветвлённой структуры, с небольшим количеством … элементов, выполняющих простейшие функции.

В сложном эксперименте изучаются явления или объекты с разветвлённой структурой (можно выделить иерархические уровни) и большим количеством с.108 взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих сложные функции.

Информационный эксперимент – для изучения воздействия определённой … информации на объект исследования (… в биологии, психологии, социологии, кибернетике и т.п.).

Вещественный эксперимент – для изучения влияния различных вещественных факторов на состояние объекта исследования.

Энергетический эксперимент – для изучения воздействий различных видов энергии … на объект исследования.

Обычный (или классический) эксперимент включает экспериментатора как познающего субъекта и объект … экспериментального исследования, а также средства (инструменты, приборы, экспериментальные установки)… экспериментальные средства непосредственно взаимодействуют с объектом исследования.

Модельный эксперимент – имеет дело с моделью объекта. Модель входит в состав экспериментальной установки, замещая не только объект исследования, но часто и условия, в которых изучается некоторый объект. … различие между моделью и реальным объектом может стать источником ошибок… экстраполяция результатов изучения поведения модели на моделируемый объект требует дополнительных затрат времени и теоретического обоснования правомерности такой экстраполяции. с.109

Средствами мысленного (умственного) эксперимента являются мысленные модели исследуемых объектов или явлений (чувственные образы, образно-знаковые модели, знаковые модели). ((то же: … идеализированный или воображаемый эксперимент)). … сознательное и точное применение на всех стадиях такого эксперимента объективных законов науки …

Эвристическая ценность мысленного эксперимента в том, что при анализе чувственно-наглядного образа объекта исследования можно вскрыть в нём такие стороны и свойства, такое содержание, которое ещё не зафиксировано в понятийном аппарате науки. Наглядные образы всегда неполно, приближённо отражают действительность. Это… обусловливает вероятностный характер выводов из мысленных экспериментов. Теория и практика обогащают смысловое, семантическое содержание исходных образов, уточняют их. Логическая структура эксперимента, словно сетка, накладывается на чувственные элементы, как бы придавая им более чёткие очертания; она … является тем фактором, который синтезирует все элементы мысли в цельный творческий процесс. с.110

В структуре мысленного эксперимента три основных элемента:

- активная мыслительная деятельность экспериментатора как познающего субъекта;

- образ объекта исследования;

- образ экспериментальных средств, с помощью которых реализуется связь воображаемого субъекта познания с образом исследования.

Образ объекта исследования – это результат не только непосредственного отражения, но и абстрактного мышления. Благодаря этому характеристики объекта в мысленном образе взаимосвязаны, … возможна замена материального оперирования объектами и экспериментальными средствами – мысленным оперированием их образами. … при помощи одного получить знания о других объектах. с. 111

Воображаемое моделирование в мысленном эксперименте прямо или скрыто предполагает наличие субъекта. Воображаемое включение идеализированных приборов в структуру мысленного эксперимента отображает единство эксперимента с наглядной наблюдаемостью объекта.

Реальный эксперимент обычно имеет ограниченную сферу применения. Иногда он не осуществим по экономическим соображениям или в связи с его сложностью. Часто он не даёт желаемого результата. Только мысленный эксперимент, в котором логическое мышление и творческое воображение исследователя сочетаются с экспериментальным и теоретическим материалом, позволяет … понять и исследовать то, что раньше казалось неразрешимой загадкой. с.112

Ценность мысленного эксперимента, во-первых, состоит в том, что он позволяет исследовать ситуации, неосуществимые практически, хотя и возможные принципиально. Во0вторых, он позволяет в ряде случаев осуществлять познание и проверку истинности знаний, не прибегая к материальному эксперименту. … но, в конечном итоге требует практической проверки полученных результатов, … только на практике.

… Мысленный эксперимент:

1. Это познавательный процесс, принимающий структуру реального эксперимента.

2. Вся цепь рассуждений ведётся в нём на базе наглядных образов.

3. Мысленное экспериментирование связано с процессом идеализации.

4.  По структуре оно представляет собой гипотетико-дедуктивное построение.

5. Механизм мысленного эксперимента не автоматизирован, а связан с процессом решения возникшей в ходе исследования задачи.

6. Мысленное экспериментирование осуществляется на основе выработки программы, плана-схемы мыслительных действий по переработке исходной информации.

7. Мысленный эксперимент сочетает в себе силу формального вывода с экспериментальной достоверностью.

Материальный  эксперимент имеет аналогичную структуру. Отличие материального эксперимента от мысленного в том, что реальный эксперимент представляет собой форму объективной материальной связи сознания с внешним миром, между тем как мысленный эксперимент является специфической формой теоретической деятельности субъекта.

Сходство мыслительного эксперимента с реальным … определяется тем, что всякий реальны эксперимент, прежде чем быть осуществлённым на практике, сначала проводится человеком мысленно в процессе обдумывания и планирования. с.113

Так, Галилей в мысленном эксперименте пришёл к выводу о существовании движения по инерции, опровергая Аристотелевскую точку зрения… А. Эйнштейн: « … закон инерции нельзя вывести непосредственно из эксперимента, его вывести лишь умозрительно – мышлением, связанным с наблюдением. Этот эксперимент никогда нельзя выполнить в действительности…» «Открытие не является делом логического мышления, даже если конечный продукт связан с логической формой».

Огромна роль мысленного эксперимента в техническом конструировании и изобретательстве. … отражение в формулах, чертежах, графиках, набросках, эскизных проектах и т.п.

Пассивный эксперимент предусматривает измерение только выбранных показателей (параметров, переменных) в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование. с. 114

Пассивный эксперимент по существу является наблюдением, которое сопровождается инструментальными измерениями…

Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и контролирует вход и выход исследуемой системы.

Однофакторный эксперимент … :

- выделение нужных факторов;

- стабилизация мешающих факторов; поочерёдное варьирование интересующими исследователя факторами.

Многофакторный эксперимент …  - варьируются все переменные сразу и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов, проведённых в данной серии экспериментов.

Технологический эксперимент направлен на изучение элементов технологического процесса (продукции, оборудования, деятельности работников и т.п.) или процесса в целом.

Социометрический эксперимент .. для  измерения существующих межличностных социально-психологических отношений в малых группах с целью их последующего изменения.

Объединение различных типов эксперимента образует комплексный или комбинированный эксперимент.

Измерение – это процесс определения количественных значений тех или иных свойств, сторон изучаемого объекта, явления с помощью специальных технических устройств. В. Томсон (Кельвин): «… каждая вещь известна лишь в той степени, в какой её можно измерить».

В основе операции измерения лежит сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам. … необходимо иметь единицы измерения… с. 115

При статических измерениях величина, которую мы измеряем остаётся постоянной во времени… К динамическим относятся такие измерения, в процессе которых измеряемая величина меняется во времени….

В прямых измерениях  искомое значение измеряемой величины получается путём непосредственного сравнения её с эталоном или выдаётся измерительным прибором. При косвенном измерении искомую величину определяют на основании известной математической зависимости между этой величиной и другими величинами, полученными путём прямых измерений… с.116

Использование эффекта Мессбауэра позволяет создать прибор с разрешающей способностью порядка 10^-13% измеряемой величины.

Таким образом, для проведения эксперимента любого типа необходимо:

- разработать гипотезу, подлежащую проверке;

- создать программу экспериментальных работ;

- определить способы и приёмы вмешательства в объект исследования;

- обеспечить условия для осуществления процедуры экспериментальных работ;

- разработать пути и приёмы фиксирования хода и результатов эксперимента;

- подготовить средства эксперимента (приборы, установки, модели и т.п.);

- обеспечить эксперимент необходимым обслуживающим персоналом.

3.2. Методика проведения эксперимента с.117

Методика – это совокупность мыслительных и физических операций, размещённых в определённой последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования.

… предусмотреть:

- предварительное целенаправленное наблюдение над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьируемых факторов);

- создание условий, в которых возможно экспериментирование (подбор объектов…, устранение влияния случайных факторов);

- определение пределов измерения; набор средств измерения

- систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого объекта и точное описание фактов;

- проведение систематической регистрации измерений и оценок фактов…;

- создание повторяющихся ситуаций, изменения условий, создания усложнённых условий;

- переход от эмпирического изучения к логическому обобщению, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала.

…Убедиться в том, что методика соответствует современному уровню науки.. с.117

… возможность использования методик смежных проблем и наук.

… убедиться в возможности её реализации в имеющихся условиях.

Перед экспериментом составляется его план (программа):

- цели и задачи ((очень важный этап)); количество задач для конкретного эксперимента не должно быть слишком большим (лучше 3-4, максимально 8-10);

- выбор варьируемых факторов ((если переменных до трёх, то процесс изучается в зависимости от каждого из них при остальных постоянных)) , обоснование объёма эксперимента; числа опытов;

- определение порядка реализации опытов; последовательность изменения факторов;

- выбор шага, интервалов между будущими экспериментальными точками;

- обоснование средств измерения;

- описание проведения эксперимента; разработка форм журналов для записи результатов наблюдений и измерений;

- обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.

Применение математической теории планирования эксперимента – для оптимизации объёма и повышения точности эксперимента. с. 118

Возможны три случая проведения эксперимента: с.119

- если теоретически получена аналитическая зависимость, однозначно определяющая исследуемый процесс, то объём эксперимента для её подтверждения минимальный…;

- если установлен лишь характер функциональной зависимости, то необходимо определить многие неизвестные параметры … объём эксперимента возрастает;

- если нет никаких зависимостей и разработаны лишь предположения, то целесообразен поисковый эксперимент, при котором объём экспериментальных работ резко возрастает.

Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) с выводом экспериментальных данных непосредственно в ЭВМ, с автоматическим управлением хода эксперимента…

3.3. Обработка результатов эксперимента с.120

Результаты экспериментов должны быть в удобочитаемой форме записи – таблицы, графики, формулы, номограммы… с. 120. Все переменные – в одной системе единиц физических величин.

Результаты экспериментов должны отвечать трём требованиям:

- эффективность оценок, т.е. минимальность  дисперсии отклонения относительно неизвестного параметра;

- состоятельность оценок, т.е. оценка параметр должна стремиться к его истинному значения при увеличении числа наблюдений;

- несмещённость оценок, т.е. отсутствие систематических ошибок в процессе вычисления параметров.

На первом этапе обработки результатов главным является наглядность представления полученных данных … На втором ((весьма важном)) результаты обобщаются и представляются в виде аналитических зависимостей. с.121

6.2. Черты научного исследования с.158-159

Ориентир в ответе на этот вопрос – наличие в работе нового, достоверного знания о реальности из определённой отрасли науки.

Научное знание базируется на критериях объективности, соответствия истине. достоверности, подтверждаются эмпирически, способны объяснить природу процессов и объектов, логику их существования, не противоречат фундаментальным научным дисциплинам и методологии науки.

Системность научного знания. Системность реализуется через умение классифицировать предмет и объект исследования. … Классификация – тип деления родового понятия по некоторому основанию на подчинённые ему видовые понятия, составляющие после деления в сумме объём родового понятия.

Стремление к обоснованности научного знания – для того, чтобы раскрыть научное достижение для компетентной критики. Научное исследование исключает всё субъективное, связанное с личность. учёного и его мировосприятием.

 

 

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТВО НАУЧНОЙ РАБОТЫ С.122

4.1. Отчёт о результатах НИР с.122

…. согласно ГОСТ 7.32-2001 (ИСО 5988-82) отчёт содержит. ..:

- титульный лист;

- список исполнителей;

- реферат;

- содержание;

- перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов; с.122

- введение;

- основную часть (материалы и результаты работы);

- заключение;

- список использованных источников;

- приложения. с.123

Общие требования…:

- чёткость и логическая последовательность изложения материала;

- убедительность (доказательность) аргументации;

- краткость и точность формулировок, исключающих