Краткие сведения о методах изучения технических объектов

В процессе инженерной деятельности

В процессе решения творческой задачи инженер, выпол­няя определенные виды работы, осознанно или интуитивно ис­пользует различные понятия, например сравнение, индукция, идея, синтез и другие, относящиеся к методологическому инст­рументарию изучения любого объекта, независимо от его при­роды (технической, экономической, биологической и т. д.). Поскольку при освоении основ инженерного творчества нередки случаи неправильного толкования и использования магистрантами этих понятий, полезно напомнить их смысл и определения.

Сравнение и измерение

Сравнение – это операция мышления, посредством кото­рой классифицируется, упорядочивается и оценивается содер­жание действительности. При сравнении осуществляют сопос­тавление объектов с целью выявления их сходных и отличи­тельных признаков, соотношений их свойств и технических характеристик. Сравнивать можно только однородные объекты, образующие определенный класс, группу. При этом сравнение объектов одного класса производится по призна­кам, существенным с точки зрения заданной оценки, так как объекты, сравниваемые по одним признакам, могут быть не сравнимы по другим признакам.

Измерение – это операция или процедура получения численного значения размера, характеризующего одно или несколько свойств объекта (предмета, процесса, явления) и удовлетворяющего требованию единства измерений. Изме­рение заключается в сравнении данной величины с однород­ной ей физической величиной, принятой за единичный размер измерения.

Индукция и дедукция

Индукция – одна из форм умозаключения, обеспечиваю­щая возможность перехода от единичных фактов и событий к общим положениям, правилам. Различают полную индукцию, популярную и научную индукцию (две последние относятся к неполной индукции).

Полная индукция представляет собой вы­вод общего положения о классе в целом на основе рассмотрения всех его элементов. Она дает достоверный вывод, но применима для классов, число элементов которых легко обозримо.

Для популярной индукции основанием для обобщения, что все элементы класса обладают данным признаком, являет­ся наличие этого признака у части элементов класса. Попу­лярная индукция имеет неограниченную сферу применения, но ее выводы носят вероятностный характер и нуждаются в последующем доказательстве.

Научная индукция также представляет собой вывод от части элементов данного класса ко всему классу, но основанием для вывода служит раскрытие исследуемых элементов класса существенных (причинных) связей, необходимо обусловливающих принадлежность данного признака всему классу.

Дедукция – это форма умозаключения, представляющая вывод утверждения (следствия) из одного или нескольких других утверждений (посылок) на основе законов логики. При использо­вании дедукции обычно исходят из общих правил и знаний, а затем путем логических рассуждений выводят из них частные следствия. Индукция и дедукция тесно связаны между собой и дополняют одна другую.

Анализ и синтез

Анализ – это операция практического или мысленного расчленения объекта на отдельные части. Анализ позволяет выявить состав элементов объекта, их свойства и функции, наиболее существенные связи между элементами объекта, вы­делить главные и второстепенные факторы. Цель анализа – по­знание частей как элементов сложного целого. Однако анализ не позволяет в полной мере выявить роль и значение каждой части объекта, что может быть осуществлено только в резуль­тате изучения элементов объекта в их взаимодействии, т. е. когда все элементы действуют как одно целое. Для этого не­обходимо восстановить расчлененное анализом целое.

Синтез – это операция практического или мысленного объединения в единое целое отдельных частей, их свойств, отно­шений, выделенных посредством анализа. Синтез акцентирует внимание на функциях частей целого, позволяет понять, почему эти части действуют именно так, и через это понимание роли от­дельных частей объяснить поведение объекта как единого целого.

Абстракция

Абстракция – одна из форм познания объекта, заклю­чающаяся в мысленном выделении из множества свойств и признаков объекта наиболее существенных в рассматривае­мой ситуации свойств и признаков.

Моделирование

Моделирование – это процесс познания реально сущест­вующих объектов и явлений путем построения и изучения их моделей. Модель объекта – это материальный или мысленно представляемый объект, который замещает объект – оригинал, отображая или воспроизводя типичные его свойства (геометри­ческие, физические, динамические, функциональные). Выделяют две группы различных видов моделирования: материальное (предметное) и идеальное (мысленное) моделирование. В практике инженерной деятельно­сти и изобретательства широко используются методы матери­ального моделирования и математическое моделирование.

Математическоемоделирование является одним из ви­дов идеального моделирования, при котором построение моде­ли реального объекта осуществляется путем описания его свойств, отношений и взаимодействия с окружающей средой на языке математики, а исследование модели проводится с ис­пользованием тех или иных математических методов.