Раздел 1

Разработки - использование результатов прикладных исследований для создания и отработки опытных моделей техники (машин, устройств, материалов, продуктов), технологии производства, а также усовершенст-вование существующей техники. На этапе разработки результаты, продукты научных исследований принимают такую форму, которая позволяет использовать их  других отраслях общественного производства.        

Рассмотренная классификация во многом условна, так как границы между тремя формами научной деятельности достаточно подвижны и их объединяет принадлежность к сфере науки.

В основе прикладных НИР лежит практика. Потребность практики в получении новых знаний рождает проблему, но особенностью исследова-тельской деятельности является необходимость постановки проблемы, то есть правильного формулирования задачи исследования. Проблема, как правило, содержит в себе ряд вопросов, в которых концентрируются отдельные аспекты познания проблемы. Постановка проблемы и формулирование вопросов включает работу по сбору и обработке информации о методах и средствах решения аналогичных задач, о результатах других исследований в смежных областях. Такой поиск позволяет сформулировать конкретные цели и задачи исследования. В подавляющем большинстве случаев на основе четко сформулированной задачи исследования и критического анализа собранной исходной информации вырабатывается рабочая гипотеза. Для ее уточнения иногда приходится проводить предварительные эксперименты, которые позволяют более глубоко изучить исследуемый объект. Цель экспериментов различна. Она зависит от характера НИР. В теоретическом исследовании эксперимент подтверждает или опровергает количественную гипотезу, в эксперименталь-ном - позволяет получить теоретические обобщения. Любое теоретическое исследование также имеет несколько стадий: выбор проблемы, знакомство с известными решениями и утверждение истинности проблемы, научное предвидение - гипотеза и моделирование изучаемого объекта или явления. Полученные таким образом следствия из принятой гипотезы представляют собой теорию, т.е. научно обоснованную систему знаний в пределах рассмат-риваемой проблемы. Полученная теория должна объяснять и предсказывать факты и явления, относящиеся к исследуемой проблеме. И здесь решающим фактором выступает критерий практики, для которой предназначена теория. Таким образом, НИР полностью замыкается на практику.

2. Проблема, как объективная необходимость нового знания.

     Выше уже говорилось о возникновении проблемы. Человечеством на-коплено огромное количество информации, которая служит основой техни-ческого прогресса. Однако часто бывает, что ответа на поставленный произ-водством вопрос или ряд вопросов может и не быть по объективным причи-нам. Они кроются в отсутствии человеческих знаний, необходимых для решения тех или иных задач. В этом случае возникает проблема.

      Возникновение проблем и их решение естественный процесс поступа-тельного развития производительных сил. Он связан с необходимостью постоянного получения новых знаний, требующихся для решения конкрет-

ных вопросов материального производства.

      Таким образом, проблема - это форма выражения необходимого развития научного познания. Она является отражением объективного противоречия между знанием и незнанием.

      Проблемы возникают не сами по себе, а как следствие практики, как резу-льтат насущной необходимости и обусловливаются определенными условиями развития техники и уровня знаний или внутренними законо-мерностями развития фундаментальных наук( например, математики ).

      В качестве примера можно назвать проблему надежности машин. В СССР, как показали соответствующие исследования, затраты средств на техническое обслуживание и ремонт превосходили первоначальную стоимость машин и аппаратов в 8-10 раз. Проблема надежности машин обусловлена проблемой высокого износа их деталей вследствие трения в кинематических парах механизмов. Известно, что в машиностроении потери из-за износа деталей, образующегося в результате повышенного трения равны почти 10% национального дохода. Поэтому в большинстве промышленно развитых стран проблема повышения износостойкости деталей машин стала государственной задачей. Основой для ее решения может служить качественное повышения уровня знаний, в частности в такой области науки, как трибология (от греческого слова "трибо" - трение). В свою очередь она опирается на фундаментальные достижения механики, физики, химии, материаловедения и многих других дисциплин. В России этими проблемами занимается Институт Машиноведения в Москве.

     Решение поставленной жизнью задачи (проблемы) требует, в конечном итоге, новых идей, основанных на интеллектуальном подходе и системном анализе явлений.

      Не исключено и такое положение, когда проблема объективно существу-ет, но об этом не известно. Например, до открытия болезнетворных бактерий объективно существовала проблема борьбы с инфекционными заболевани-ями. Однако, она не была известна ни ученым, ни практикующим врачам.

Всякое неизвестное начинается с известного и в процессе исследования неизвестное переходит  свою противоположность. В этом суть  процесса познания.  

Альберт Энштейн говорил: "Наука должна начинаться с фактов и заканчиваться ими, вне зависимости от того, какие теоретические структуры строятся между началом и концом".   

В каждой проблеме существует всегда противоречивое отношение двух видов знаний - знание сущности и знание о незнании.

В знании сущности, обычно, ищут ответ на два вопроса: - что общего у исследуемого объекта с другими, уже известными исследова-телю объектами? - чем отличается исследуемый объект от других, уже изученных объектов?

      Соотношение этих двух частей знания сущности исследуемого объекта характеризует собой степень проблемности исследования. Математически это понятие может быть представлено следующим соотношением:                                     

 где К - так называемый, коэффициент проблемности; х - неизвестное об объекте; а - известное об объекте.

  Если К = 0, то следует понимать, что проблема отсутствует, а решение поставленной задачи может осуществляться инженерными методами, т.е. в этом случае используется найденная ранее теория.

       Если 0 < К < 1 - это показывает на существование проблемы.

       Вряд ли возможна такая крайность, чтобы К = 1, так как трудно пред- ставить себе объект, о котором ничего не было бы известно. Крайне важно на первом этапе исследования выделить и систематизировать все известное и неизвестное об изучаемом объекте.

      Проблемы в буквальном смысле окружают нас. Одни из них лежат, как говорят, на поверхности, а другие не видимы, их надо искать. Проблемы, как правило, не разделены удобным образом - на технические, экономические, экологические, социальные. Необходимо суметь выделить проблему в соответствии с профилем собственной подготовки.

          Наличие проблемы не является достаточным основанием для постанов-ки научных исследований, так как не каждая проблема является истинной. Можно выделить следующие критерии для оценки истинности проблемы:

- невозможность дальнейшего развития практики без решения данной проблемы; - невозможность получения практикой результатов поставленной проблемы; - получение после решения проблемы результатов, имеющих практическую значимость.       Таким образом, главным и основным критерием ценности проблемы является практика.     

К сожалению, в реальноcти отношение к любой проблеме неоднознач-но. Ее могут признать, согласиться с ее существованием и оставить проблему в покое, что чаще всего делается, или ликвидировать источник возникнове-ния проблемы. В других случае проблему все же решают или частично, или коренным образом.

      Возьмем, к примеру, проблему качества выпускаемых промышлен-ностью изделий. Эта проблема и техническая, и экономическая, и социаль-ная. Можно пытаться решить проблему "отлавливая" качество на выходе. Но в то же время хорошо известно, что качество начинается на этапе создания нового изделия, надежность которого гарантируется при поиске схемных и конструкторских решений в период проектирования, отработки, изготовле-ния экспериментальных образцов, доводки опытной партии изделий и отлад-ки технологии     

Но все же, как быть с контролем. Ведь при массовом производстве кон-тролировать каждое изделие невозможно. Эта проблема оказалась разреши-мой лишь с привлечением методов теории вероятностей. Но они касаются лишь определения необходимого объема контроля. Что же до конкретных его методов, то они должны быть разработаны на основе достижений физики или химии.

Изучение проблемы приводит к ее развертыванию, т.е. возникновению дополнительных вопросов. Но в итоге их решение все же дает ответ на центральный вопрос проблемы.

      В дополнительных вопросах проявляются различные аспекты проблемы, которые можно представлять как более мелкие научные задачи, относящиеся к конкретной области научного исследования. Но при этом они могут в некоторых случаях рассматриваться как отдельные темы исследований, которые могут перейти в самостоятельные проблемы.

Как пример, связанный с только что упомянутом контролем качества, можно привести проблему неразрушающего контроля материалов и изделий, которая решалась с привлечением последних достижений физики. Это рентгеновский и гамма-контроль, цветная дефектоскопия, ЯМР и многие другие.

      Из приведенного примера видно, как одна проблема порождает другую и как эти проблемы «обрастают» новыми вопросами, как множатся аспекты основной проблемы, в чем в значительной мере и заключается ее развертывание.

Очевидно, что приступая к решению проблемы необходимо точно знать, что уже сделано и на каком уровне. Для этого следует осуществить информационный поиск по теме исследования.