Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Квалификационные исследовательские работы. Учебное пособие
.pdf
Моделирование объекта /object modeling/ – метод исследования,
основанный: а) на замене исследуемого объекта-оригинала его моделью; б) на работе с моделью вместо объекта, т. е. на исследовании объекта по (на) его модели; в) на переносе полученных по (на) модели результатов на объект.
Модель (объекта-оригинала) /model (of object-original)/ – целевой
вспомогательный объект
наиболее существенные для достижения цели исследования закономерности, суть, свойства, особенности строения и функционирования
объекта-оригинала.
Объект /objects/ исследования – то первичное, на что направлено
исследование; носитель проблемы, задачи, на решение которых
направлена исследовательская деятельность.
Подход /approach/ – совокупность способов, приемов в рассмот-
рении, исследовании чего-то.
Положение /establishment/ – утверждение
основе чего-либо; тезисы, выдвинутые, полученные и защищаемые
автором.
Правило /rule/ – нормы, собрание, свод положений о действиях.
Предмет /topic/ исследования – то, что исследуется в объекте,
т. е. та конкретная часть объекта, его строения, функционирования,
свойств, аспектов и прочего, ради /внутри/ которых ведется исследо-
вание.
Прием /way/ – способ действий
чего-либо.
Применение результатов обработки и анализа данных и контента /application of data and content processing and analysis results/ –
использование результатов пользователем для решения его теорети-
ческих и практических задач.
Принцип (от лат. principium – основа, начало) /principle/: 1) основное, исходное положение теории, учения, науки, мировоззрения;
2) основа построения, основная особенность устройства, действия
какого-либо механизма,
убеждение человека, определяющее его взгляд на действительность и
нормы поведения и деятельности, точку зрения.
Проблема (греч. próblēma – задача) /problem/: 1) сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, решения,
когда не ясно, как это сделать; 2) противоречивая ситуация, воз-
– образ (объекта-оригинала), отражающий
, мысль, идея, лежащие в
при осуществлении, выполнении
прибора, установки и т. п.; 3) внутреннее
11
никающая в ходе жизни, выполнения любой работы, действий, при
принятии решений.
Решить проблему значит уменьшить степень недовольства субъектом проблемной ситуацией.
Проблемная ситуация (в исследовании) /problem situation/ – такое состояние дел, когда неудовлетворенность существующим положением осознана субъектом или субъектами исследования, но не ясно,
что следует предпринять, как надо действовать для изменения
стояния, для решения, «расшивки» возникающих при этом проблем.
Продукт деятельности /product of activity, work/ – доступный
другим интеллектуальный или материальный результат деятельно-
сти (предмет, вещь, модель, книга, статья, проект, устройство, изобретение и т. д.).
Результат (от лат. resultatus – отраженный) /result/ – конечный
итог, ради которого осуществлялось исследование, решалась задача,
проблема.
Реферат (от лат. refero – сообщаю): 1) краткое изложение содержания научной работы, диссертации, книги, публикации /abstract/;
2) доклад или публикация на определенную тему, основанные на об-
зоре соответствующих литературных и других источников /essay/.
В отличие от этимологии термина «исследование» этимология термина «реферат» связана с понятием «референция» (от лат. referens, referentis – сообщающий, относящийся) – сообщение об уже полученных,
готовых для
тах, относящихся к проведенному исследованию.
Сигнал /signal/:1) в теории эксперимента: «внутриобъектный»
физический носитель (источник, поставщик) информации, недоступный или малодоступный непосредственному восприятию субъектом;
2) в теории связи и управления: физическое средство хранения и передачи (переносчик) информации в пространстве и времени.
Сила измерительной шкалы /measuring scale strength/ – допустимое
в этой шкале.
Система /system/ – модельное представление объекта (чего-либо
или кого-либо) в виде совокупности взаимосвязанных элементов, объединенных для реализации общей цели, обособленных от окружающей
среды, взаимодействующих с ней как целое и проявляющих при этом
основные системные свойства объекта.
Способ /action, operation/ – действие или система
рые применяются при исполнении какой-либо работы.
теоретической или практической деятельности результа-
количество операций (действий) над данными, выраженными
действий, кото-
со-
12
Тезис (от греч. thésis – положение, утверждение) /thesis/: 1) в широком смысле любое утверждение, положение в споре или теории,
истинность которого должна быть доказана; 2) в узком смысле –
основополагающие утверждения, принципы.
Тезисы – 1) множество тезисов; 2) кратко сформулированные основные положения доклада, лекции, сообщения.
Тема исследования (греч. théma – то, что положено в основу)
/theme, subject/ – предмет,
Технологический процесс /technological process/ – последовательность направленных на получение заданного результата (продукта)
физических и мысленных действий (технологических операций), каждое
их которых основано на использовании каких-либо естественных процессов (физических, химических, биологических и др.) и человеческой деятельности или работы заменяющих его (человека) автоматов.
Товар /consumer goods/ – продукт труда человеческой деятельности
, предназначенный для широкого применения, обмена или продажи, имеющий потребительскую ценность и стоимость; предмет
торговли, купли-продажи.
Цель /purpose, aim/ исследования: 1) мысленно модельно опреде-
ленный конечный результат, который хотелось бы получить, достичь
исследователю; идеальное видение результата; 2) компактное изложение результата (его сути, особенностей, новизны), который исследователь надеется получить в итоге окончания
Не следует путать результат с его назначением и/или пользой,
которую он может дать для теории и практики при применении.
направление исследования.
исследования.
1.2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ
Часто используемыми в пособии являются слова, основанные на
термине «наука». Поясним его.
Отметим два аспекта, связанных с этим термином.
С одной стороны, под наукой понимается:
1) система знаний о законах и закономерностях развития природы
и общества, а также способах воздействия на окружающий мир (добавим – и его преобразований);
2) отдельная отрасль (дисциплина
3) навыки, знания, получаемые человеком в результате обучения
или жизненного опыта [14].
) таких знаний;
13
С другой стороны, наука – это сфера человеческой деятельности,
функция которой – выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности [13].
1. Итак, наука есть область человеческой деятельности. Она состоит из одной научной дисциплины или системы научных дисциплин,
каждая из которых имеет свои объекты и предметы. Объект – это то
первичное, на
предмет – то, что исследуется в объектах. Кроме объектов и предметов каждая научная дисциплина должна иметь свою (собственную или
заимствованную из других дисциплин) методологию (совокупность
подходов), методику (совокупность методов), методы (совокупность
способов, правил, приемов), технологию, а также понятие и критерии
истины (точнее, истинности, верности
критериев истинности результатов дисциплину, относимую к научной,
нельзя считать таковой. Правильнее было бы к таким сферам человеческой деятельности придумать свой термин, аналог терминам «вера»,
«искусство», «мастерство» и т. п. Примеры таких «наук» предоставляем привести читателю самому.
Наличие объектов, предметов, методологии и критериев истинности результатов
телей, по которым какую-то сферу человеческой деятельности можно
считать научной, а полученные при этом результаты – научными. Помимо этих атрибутов любую научную дисциплину характеризуют свои
отличительные особенности, отвечающие критериям новизны и научности результатов, такие как непротиворечивость, интерсубъективность (независимость от субъекта),
мость результатов, их пригодность для предвидения и т. п. Именно
наличие этих четко очерченных атрибутов позволяет считать некоторую область знаний и деятельности человека наукой и по отличию хотя бы одного из них отделять различные научные дисциплины друг от
друга. Например, по объектам исследования отличать физику от
и математики; по методам, методологии исследования и понятию истинности отличать математику от всех других научных дисциплин.
2. Наукой (научной дисциплиной) может быть названа некоторая
отдельная дисциплина, объекты и предметы которой являются первичными, неразлагаемыми на более простые в рамках данной науки
(например, арифметика, алгебра, геометрия, теория вероятностей либо
механика, оптика, термодинамика и т. п.), либо совокупность дисциплин, объекты и предметы исследования которых являются сборными
(соборными, обобщающими, агрегативными), включающими в себя
что направлены усилия ученых этой дисциплины, а
результатов). При отсутствии
лишь необходимый, но не достаточный набор показа-
проверяемость либо опровержи-
химии
14
объекты и предметы первичных дисциплин (например, соборная наука
математика включает в себя арифметику, алгебру, геометрию и прочее,
а физика включает механику, оптику, термодинамику и т. д.).
3. Название научной дисциплины, как правило, отражает, с одной
стороны, ее фундаментальную и прикладную составляющие, с другой –
практическую область человеческой деятельности, базирующуюся на
достижениях именно
рят о триединстве области деятельности, отражаемой термином по
названию научной дисциплины, где объекты (внимания, исследования,
разработки) дисциплины являются едиными для всех трех проявлений
этого единства (как фундаментальной науки, прикладной науки, добывающих соответствующие знания, и области практической деятельности, в которой применяются
4. Операндами (промежуточными «сырьем» и «продуктами» технологических операций) и результатами научной деятельности являются познавательные (исследовательские, гносеологические) или созидательные (прагматические) модели, а также договорные, удобные
для коммуникаций. Поскольку модели являются целевыми образами
объекта-оригинала, они отражают лишь те особенности объектаоригинала, которые соответствуют цели моделирования, причем
ко в рамках принятых целей и допущений, применяются в условиях
ограниченности ресурсов, обладают финитностью, дуальностью, неоднозначностью и другими свойствами модели. В силу этого один и тот
же объект-оригинал зачастую изучается разными научными дисциплинами, оперирующими разными модельными представлениями об объекте-оригинале, построенными при разных допущениях и
дования.
5. Что касается целей научных исследований, следует иметь в виду
их направленность и назначение. Например, для построения каких модельных представлений реальности, какой научной картины мира ориентирована данная научная дисциплина: куомодной (конструктивной)
(Как, каким образом устроен объект?), каузальной (Почему так устроен
объект?), телосной (Зачем, с какой
рической (Всегда ли он был так устроен?), куализных (терминологических, классификационных) и т. д.
6. Отличие фундаментальных результатов состоит в том, что они
являются обобщающими, отражающими глубинные основы принципов
строения и механизмов функционирования объектов, ориентированы
на внутренние потребности интересов науки, в то время как приклад-
этой научной дисциплины. В связи с этим гово-
эти знания).
толь-
целях иссле-
целью так устроен объект?), исто-
15
ные результаты направлены на практическое применение и выступают
посредником между фундаментальной наукой и соответствующей областью или областями практической деятельности. Сходство же фундаментальной и прикладной науки в том, что они занимаются именно
научными исследованиями объектов, т. е. с получением знаний в виде
познавательных и созидательных моделей объектов, и прикладных
следований, связанных с теоретическими основами построения, применения, эксплуатации новых объектов, в то время как практическая, в
частности инженерная, деятельность связана с разработкой, созданием и применением конкретных объектов, методов, средств, технологий на базе результатов фундаментальных и прикладных исследований, действий с объектами. В этом смысле деление объектов и
тов между фундаментальной, прикладной наукой и областью практической деятельности является относительным, условным. Предметы
практической деятельности могут выступать, например, объектами
исследования прикладной науки с использованием как своей методологии, так и методологии других наук, в то время как предметы прикладной науки могут быть объектами разработки практической деятельности
общности и глубины познания.
Критерий интерсубъективности результатов – максимально
возможная независимость от субъекта, его воли, желаний, предпочтений и предубеждений.
Критерий непротиворечивости результатов – соблюдение известных законов логического мышления, прежде всего недопущение
противоречия. Он применим не только к абстрактным (математика,
логика и т. д.), но
фактах.
Критерий проверяемости результатов – допустимость проверки
с помощью критериев подтверждения действительностью, фактами;
возможность проведения проверки; ложность следствий, получаемых
из гипотезы, теории. Заметим, что если любое конечное число подтверждений справедливости гипотезы не позволяет утверждать ее истинность, делая ее всего лишь более
этого числа, то хотя бы однократное обнаружение ложности следствий
опровергает, фальсифицирует гипотезу, показывает, что при рассматриваемых условиях она не может быть истинной.
Обратим также внимание на два вида проверяемости: концептуальную и эмпирическую [15]. Концептуальная проверяемость означает
или предметами фундаментальной науки в зависимости от
и к эмпирическим наукам, основанным на опыте и
правдоподобной с увеличением
ис-
предме-
16
согласие новых знаний, теорий с наиболее фундаментальными принципами и законами, а также положениями соответствующей научной
дисциплины. Эмпирическая проверяемость выполняется сопоставлением следствий и положений новых знаний, теорий с результатами
наблюдений, экспериментов, с фактами практики их применения.
1.3. ОСОБЕННОСТИ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И СОЗИДАТЕЛЬНЫХ
ИНЖЕНЕРНЫХ РАБОТ
Приводимые в пособии термины, положения и рекомендации пригодны для квалификационных работ разного профиля деятельности.
Однако для их правильного применения следует знать профессиональные квалификационные и технологические особенности, характерные
для обладателя соответствующей квалификации определенного уровня. В качестве примера рассмотрим две их группы. Первую составляют
особенности, связанные с направленностью квалификационной рабо
ты: теоретическая познавательная исследовательская или прагматическая практическая созидательная. Вторую группу образуем из особенностей, определяемых областью деятельности. В ней рассмотрим только те, что связаны с исследовательскими математическими и естественно-научными (физика, химия, биология и т. п.) задачами и инженерными разработками.
Основные отличия исследовательских работ:
вид
ются, инициируются их авторами;
они направлены на познание, получение новых знаний и разра-
ботку теоретических основ создания материальных объектов и в связи
с этим требуют своих показателей качества результатов: новизны,
научности, истинности, достоверности, обоснованности, теоретической и практической значимости и т. п. (см
их результаты относятся к интеллектуальным, являются объек-
тами интеллектуальной собственности (ОИС), правовая защита части
которых регулируется патентным и авторским правами
и существо ожидаемых результатов, как правило, определя-
. раздел 2);
1
;
-
1
Заметим, что некоторые ОИС (например, открытия, математические моде-
ли, алгоритмы), имея приоритет их авторов, правовым образом напрямую не
защищаются, но могут быть обнародованы в виде произведений науки или литературы, являющихся объектами авторских прав.
17
постановка задачи в них не содержит количественных техниче-
ских требований к результатам, суть ожидаемых результатов не всегда
известна заранее. Более того, в итоге исследований может быть получен теоретически и практически значимый отрицательный, противоположный, альтернативный ожидаемому результат.
Особенности созидательных прикладных работ:
ожидаемые результаты четко определяются заказчиком;
они
направлены на создание или получение интеллектуальных
результатов, материальных объектов, удовлетворяющих заданным
требованиям по техническим, экономическим, экспериментальным,
эргономическим и другим показателям;
их результаты могут превращаться в товар, относиться к объек-
там материальной и интеллектуальной собственности;
постановка задачи в них должна содержать требования (или
предполагать их разработку) к количественным и
зателям результатов, включая их новизну, народно-хозяйственную
значимость и пригодность, допустимость серийного производства,
превращения результата-продукта в товар, гарантийные сроки пригодности и исправности и т. п.;
авторы заинтересованы в авторском надзоре за реализацией ре-
зультатов своей деятельности, их доводке, если они не отвечают заданным требованиям заказчика
их качество согласно существующему законодательству.
Эти отличия, а также особенности областей деятельности, к которым относятся квалификационные работы, наглядно иллюстрируются
рис. 1.1–1.5.
Сопоставляя между собой рис. 1.1–1.5, легко выявить не только отличие в технологических процессах, используемых в разных сферах
человеческой деятельности, но и отличие в
ных компетенциях. Так, например, прежде чем формулировать постановку задачи и описывать ожидаемые результаты, в инженерном деле
необходимо провести предварительные маркетинговые исследования,
составить техническое задание на продукт деятельности, что не требуется математикам, теоретикам физики, химии, биологии.
, превращении их в товар, отвечают за
требуемых профессиональ-
качественным пока-
18
Формулировка постановки задачи
р
Выработка априорных гипотез и моделей.
Плани
ование исследований
Организация наблюдения или экспериментирования
Сбор, обработка, анализ и интерпретация
эмпирических данных
Выработка апостериорных гипотез
Проверка гипотез. Моделирование и предсказание
поведения объекта по гипотезе
Сравнение с реальностью
Анализ и интерпретация результатов
Синтез фундаментальных, феноменологических,
полуфеноменологических теорий
Использование в теориях и на практике
Рис. 1.1. Укрупненная схема технологического процесса
в эмпирических исследованиях
Выбор фактов, их структуризация
Формулировка цели и формализация постановки задачи
Разработка или выбор необходимых определений, аксиом, постулатов
Формулировка теорем, лемм
Доказательство теорем, выявление необходимых
и достаточных условий, исследование свойств и т. п.
Решение примеров, исследование частных случаев, получение других
результатов, вычислительное экспериментирование
Интерпретация результатов, постановка новых задач
Применение
Рис. 1.2. Укрупненная схема технологического процесса
в аксиоматических (математических, логических) исследованиях
19
Поиск методов и средств для
решения поставленной задачи.
Разработка априорных гипотез
Теоретические
исследования
Математическое
моделирование
Анализ гипотез и опре-
деление теоретических
зависимостей
Вычислительный
или имитационный ма-
шинный эксперимент
определение эмпирических закономерностей
Сравнение и анализ результатов теоретических
Вывод новых закономерностей и разработка
Фундаментальные
исследования
Разработка новых
теорий и направлений
развития науки
Формулировка
постановки задачи
Разработка банков знаний и
данных научной информации
Экспериментальные
исследования
Исследование объектов
и его свойств в есте-
ственных условиях
Планирование
эксперимента
Физический
эксперимент
Сбор и обработка данных,
и экспериментальных исследований
апостериорных гипотез
Прикладные
исследования
Практические рекомен-
дации для внедрения
в народное хозяйство
Физическое моделирование
Рис. 1.3. Укрупненная схема технологического процесса
в естественно-научных исследованиях
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]