Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы научных исследований в электроэнергетике. Учебное пособие
.pdf
используется «быстрое чтение» с увеличенным полем зрения и движением
глаз по центральной части страницы.
Результаты изучения источников информации по теме исследования
оформляются в виде обзора, отдельной главы в отчёте о НИР, диссертации.
Использованные источники информации фиксируются в списке использованных источников (списке литературы или библиографическом списке), а
в тексте обзора, отчёта о НИР, диссертации указывают ссылки на номера
использованных источников в списке.
Ознакомившись с состоянием разработанности темы, исследователь
делает выводы и обосновывает необходимость проведения исследования,
уточняет формулировку темы. Причины, вызывающие необходимость
проведения исследования следующие:
- появление новых объектов исследований;
- исследования проведены не в полном объеме;
- при ранее проведённом исследовании допущены принципиальные
ошибки;
- противоречия в источниках информации или между результатами
исследований и практикой;
- ошибка в методе исследования;
- отсутствие общих методов решения проблемы.
1.3.2. Использование информационных ресурсов глобальной
информационной сети Internet
Глобальная информационная сеть Internet. В настоящее время
мощным средством распространения информации и информационного обмена является глобальная информационная сеть Internet. Internet законодательно не относится к средствам массовой коммуникации СМК, он рассматривается не как особое СМК, а как разновидность уже сформированной информационной среды, которую должен использовать каждый, в том
числе редакции СМК.
Сегодня Internet представляет собой транснациональную инфраструктуру, которая объединяет большое число различных информационных сетей, работающих по самым разнообразным протоколам, связывающих компьютеры различных типов и обеспечивающих передачу данных по
различным линиям связи. Основные условия вхождения компьютера в
сеть: использование протокола TCP/IP (transmission control protocol – протокол управления передачей; internet protocol – межсетевой протокол) для
межмашинного обмена и выполнение определённых правил адресования и
маршрутизации. Internet не имеет единого административного органа,
управляющего всей его инфраструктурой. Существует только ряд достаточно авторитетных образований (называемых комитетами), действующих
на общественных началах и вырабатывающих общие рекомендации по
принципам функционирования сети.
11
Internet состоит из многих тысяч информационных сетей. Объединение сетей разной архитектуры и топологии стало возможно благодаря протоколу IP и принципу маршрутизации пакетов данных.
Для работы с сетью Internet используется прикладное программное
обеспечение – браузеры или web-обозреватели. Браузеры используют для
запроса, обработки, манипулирования и отображения содержания webсайтов. Многие современные браузеры также могут использоваться для
обмена файлами с серверами FTP (file transfer protocol – протокол передачи
файлов), а также для непосредственного просмотра содержания файлов
многих графических форматов, аудио- и видеоформатов, текстовых форматов и других файлов.
Браузеры распространяются, как правило, бесплатно. Потребителям
браузер может быть поставлен в форме самостоятельного (автономного)
приложения или в составе комплектного программного обеспечения. К
примеру, браузер Internet Explorer поставляется в составе операционной
системы Microsoft Windows; Mozilla Firefox – отдельно или в составе дистрибутивов Linux (например, Ubuntu); Safari – в составе операционной системы Mac OS X и в качестве самостоятельного приложения для Microsoft
Windows; Google Chrome, Opera и другие браузеры – как самостоятельные
программы во множестве вариантов для различных операционных сред.
Информационные ресурсы – организованная совокупность документированной информации, включающая базы данных, базы знаний и
другие массивы информации в архивах, фондах и т.д. Информационные
ресурсы глобальной информационной сети Internet – совокупность информационных ресурсов всех сетей, представленных пользователю сети Internet.
В настоящее время состояние информационных ресурсов Internet таково, что любой запрос, который имеет смысловую нагрузку, может быть
удовлетворен. Информационные ресурсы пользователям представляются в
виде сайтов. Сайт (website: web – паутина, сеть; site – место) – система
электронных документов (файлов данных и кода) частного лица или организации в информационной сети под общим адресом (доменным именем
или IP-адресом).
Рассмотрим некоторые доступные сайты в сети Internet.
Научная электронная библиотека eLIBRARY.RU – крупнейший российский информационный портал в области науки, технологии, медицины
и образования, содержащий рефераты и полные тексты более 19 млн. научных статей и публикаций. На платформе eLIBRARY.RU доступны электронные версии российских научно-технических журналов.
Адрес сайта научной электронной библиотеки в сети Internet
http://elibrary.ru, для поиска достаточно набрать в поисковой строке
elibrary. Сайт содержит пять разделов: читателям; организациям; издательствам; авторам; библиотекам.
12
Для доступа к патентно-информационным ресурсам Роспатента в
поисковой строке надо набрать слово Роспатент, зайти на сайт Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатента), в меню раздела «О Роспатенте» выбрать строку «Информационные ресурсы». Здесь
представлено четыре раздела: интернет-ресурсы; ресурсы всероссийской
патентно-технической библиотеки (ВПТБ); подписные издания; услуги
федерального института промышленной собственности (ФИПС).
Получить доступ к патентно-информационным ресурсам Роспатента
можно также с сайта ФИПС, для чего в поисковой строке следует набрать
www.fips.ru.
Поисковая система «Букинист» имеет адрес сайта в сети Internet
http://bukinist.agava.ru/ и предназначена для поиска книг и других электронных текстов, имеющихся в свободном доступе в Internet. Язык запросов: ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения. Режим поиска И (AND) означает, что будут найдены только те данные, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима ИЛИ (OR) результатом поиска будут все данные, где
встречается хотя бы одно ключевое слово. В любом режиме знак «+» перед
ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если надо исключить какое-либо слово из поиска, то ставится перед ним знак «–». По умолчанию скрипт ищет все данные, где встречается введенное слово, например, при запросе «город» будут найдены слова «город», «благородный», «городок», «огород», «городской» и многие другие. Восклицательный знак перед или после ключевого
слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие
запросу: «город!».
Служба «ИНФОМАГ» имеет адрес в сети Internet
http://www.infomag.ru:8082 и ставит своей целью распространение по электронным сетям библиографической и другой научной информации, в первую очередь оглавлений научных и технических журналов, а также зарубежных научных электронных бюллетеней.
Федеральный портал Российское образование: http://www.edu.ru
представляет: каталог образовательных Internet-ресурсов; нормативные
документы системы образования; государственные образовательные стандарты; глоссарий (образование, педагогика).
Сайт научной библиотеки Воронежского государственного аграрного университета имени императора Петра I (Воронежского ГАУ):
http://library.vsau.ru/. Основные рубрики сайта: главная, электронный каталог, ресурсы, услуги, пользователям, преподавателям, референтам, библиотекарям.
Поиск информации. Для поиска информации в глобальной сети
Internet используются поисковые системы, включающие программное
13
обеспечение и web-интерфейс (совокупность средств для взаимодействия
пользователя с информационными ресурсами через браузер).
Рассмотрим правила и подходы к проведению поиска информации в
глобальной сети Internet. Для формирования стратегии поиска необходимо
учитывать некоторые правила, среди которых можно выделить следующие:
- предварительно ознакомиться с интерфейсом сервера и инструкци-
ей пользователя;
- при работе с поисковым сервером правильно сформулировать за-
прос.
Объектом информационного поиска могут быть как фактографические данные (факты, формулы, количественные показатели), так и библиографическое или реферативное описание объекта, и в зависимости от этого
различают информационный поиск фактографический и документальный.
Документальный поиск может быть полнотекстовым (направленный на
нахождение первичных документов) и библиографическим (направленным
на нахождение библиографической информации, то есть сведений о документах, которые представлены в виде библиографических записей).
Библиографический поиск характеризуется тем, что поиску подлежит не любая информация, а сведения о документах (библиографические
или реферативные). Иначе говоря, пользователь заинтересован в нахождении таких элементов библиографической информации, как авторы, заголовки или выходные данные документа (год, издательство, место издания).
Поиск информации, который проводится в библиотеке, как правило, сводится к поиску библиографической информации – по каталогам и картотекам.
Стратегия поиска ориентирована на достижение необходимых результатов и зависит or качества формирования поискового задания. К основным типам запросов можно отнести такие, как адресный (о наличии в
«хранилище» базы данных определенного документа); тематический (запрос на подборку информации по определенной теме); именной, библиографический (требует установления точного библиографического описания) и другие. Учитывая достаточно широкий диапазон поисковых библиографических заданий, необходимо уточнить особенности выработки
стратегии поиска в Internet. Так, библиографический поиск по тематике запроса (или тематический) может распространиться и перейти границы поиска лишь в библиографических ресурсах в случае, если необходимо достичь максимальной полноты результатов поиска. Такая же ситуация может
быть и в ходе поиска по ключевым словам. В таких случаях желательно
выполнить поиск по всем информационным ресурсам Интернет, а не только по библиотечно-библиографическим информационно-поисковым системам.
Проведение поиска предполагает прохождение некоторых этапов.
14
1. Формулирование запроса или поискового образа осуществляют
путем четкого формулирования и выбора наиболее информативных ключевых слов (терминов). Выбор основан на двух подходах: от общего к частному через конкретизацию (сужение поиска); or частного к общему через
расширение поиска. Формирование запроса проводится в зависимости от
интерфейса информационно-поисковой системы того сервера, на котором
проводится поиск. В каждом конкретном случае интерфейс имеет свою
специфику, свои особенности.
2. Выбор предмета поиска. Поиск может осуществляться при помощи ключевых слов, предметных рубрик, авторитетных (автор, журнал,
компания и т.п.) и фактографических данных. Словосочетания и фразы необходимо брать в кавычки, в противном случае запрос будет восприниматься как отдельные слова с выдачей соответствующего «шума». Не
нужно использовать широко распространенные термины типа «компьютер», «информация», «данные» и другие. Если на запрос пришло 200 или
более документов, то запрос необходимо переделать. Если среди первых
10-ти ссылок по запросу нет ни одной нужной, то надо радикально изменить запрос или использовать другую поисковую систему. Следует учитывать тот факт, что при получении списка документов в результате поиска,
ранжирование проводят по степени важности, релевантности документа,
то есть пересмотрев первые 20–30 документов, можно увидеть, что нужных становится меньше или их нет совсем. Многие поисковые интерфейсы
имеют два бланка поиска: упрошенный – появляется на экран первым, и
расширенный (advanced search), которым можно воспользоваться при необходимости.
3. Выбор информационного ресурса: поисковый сервер; информационные органы – собственники информационных ресурсов (поисковые серверы, библиотеки, информационные центры, патентные ведомства, издательства). В Internet существует большое количество разных серверов, которые предназначены для сбора, сохранения и предоставления информации в максимально удобном для пользователя виде. Они делятся на две категории – поисковые серверы и директории ресурсов. Выбор информационного ресурса зависит также от типа поиска.
4. Определение информативности информационных ресурсов (объем, оперативность, релевантность документа). Вначале необходимо изучить возможности получения структурированной информации на известных мировых серверах Yahoo!, Alta Vista, Google, Exsite, HotBot, информационно-поисковых серверах России: Рамблере, Апорте, Яндексе и специализированных серверах. Затем методом анализа различных тематических
списков (link) можно выявить основную группу организаций (фирмы производители, различные организации), информация на которых даст возможность более полнее удовлетворить информационные потребности.
Оценка информативности web-сайтов путем их систематизации, определе-
15
ния основных направлений деятельности, представленных на них организаций, позволит выбрать необходимые. Надо учитывать, что информация,
доступная в режиме бесплатного доступа, имеет преимущественно рекламный характер, с представлением разделов по истории развития, основным направлениям деятельности организации, финансовым отчетам, техническим параметрам выпускаемой продукции, проводимым мероприятиям и другим.
Поиск по слову (word search) предусматривает использование формы
(для заполнения), проводится по одному или нескольким словам в каталогах библиотеки Medline с помощью www. Этот вид поиска обеспечивает
поиск по авторам или заголовкам, а также усложненный поиск, который
предусматривает использование логических операторов И (AND), ИЛИ
(OR), НЕТ (NOT), что позволяет выполнять поиск по предметным рубрикам, именам, заголовкам, сериям и другим элементам записи. Некоторые
из этих записей имеют непосредственные ссылки на электронные материалы. Меню формирования запроса, которое появляется после выбора раздела word search или advanced word search, предлагает большой перечень поисковых признаков. Кроме простого поиска по автору, заголовку, система
обеспечивает многоаспектное объединение этих параметров за счет операторов.
Поиск при помощи просмотра (browse search) предусматривает заполнение форм для просмотра и дальнейшего выбора из алфавитнопредметных указателей поискового сервера. Просмотр можно производить
по предметным рубрикам, конференциям, названиям. При проведении поиска на поисковом сервере необходимо при формировании запроса использовать логические операторы И (AND), ИЛИ (OR), НЕТ (NOT). Например, на сервере AltaVista символы «+» и «–» используют для выделения в запросе обязательных и запрещенных слов (по умолчанию все слова
запроса считаются объединенными оператором ИЛИ).
1.3.3. Определение объектов и предметов, постановка задач
исследования
Уточнив, и аргументировано сформулировав тему исследования, которая должна быть конкретной, актуальной и нацеленной на получение
новых знаний, необходимо определить объекты и предметы исследования.
Требования к объекту исследования:
- типичность, то есть объект исследования обладает свойствами, характеристиками, часто встречающимися среди других, и имеет достаточно
широкое распространение;
- перспективность – объект исследования будет использоваться в
ближайшем будущем;
- доступность (объект исследования доступен для проведения исследования).
16
Определить предмет исследования – значит выяснить между, чем и
чем следует установить количественную и качественную связи. Выполняя
данный этап исследования, необходимо использовать опыт предшественников. После выполнения указанного этапа необходимо:
- конкретизировать цель исследования;
- конкретизировать предметы исследования;
- ограничить выбранные предметы исследования от примыкающих к
ним;
- ограничить перечень объектов исследования (расширение темы
обычно ведет к поверхностной трактовке, малообоснованным выводам, такое исследование трудно выполнить, так как трудно его спланировать, организовать и обеспечить материально).
Далее формулируются задачи исследования.
Задачи исследования – перечень конкретных взаимосвязей, которые
нужно установить, и раскрыть их сущность, а также практических выводов, которые необходимо сделать на основе установленных взаимосвязей.
Требования к задачам исследования следующие:
- конкретность (определить оптимальные параметры, установить за-
висимость производительности от скорости движения и т.д.);
- ограничение количества задач (множество задач свидетельствует о
их неконкретности);
- возможность реализации полученных решений.
1.4. Методы исследований
Научные исследования базируются на методах исследований.
Метод (μέθοδος – путь исследования или познания) – систематизированная совокупность шагов, действий, которые необходимо предпринять, чтобы решить определённую задачу или достичь определённой цели.
В силу своей ограниченности рамками действия и результата, методы
имеют тенденцию устаревать, преобразовываясь в другие методы, развиваясь в соответствии с временем, достижениями технической и научной
мысли, потребностями общества. Развитие методов является естественным
следствием развития научной мысли.
Метод представляет собой инструмент для решения главной задачи
науки – открытия объективных законов действительности. Опираясь на
методы исследований, ученый получает ответ на то, с чего надо начинать
исследования, как относиться к фактам, как обобщать, каким путем идти к
выводам. Метод исследования в науке играет первостепенное значение. От
правильности метода во многом зависит объективность, а. следовательно,
обоснованность и надежность полученных результатов.
В научных исследованиях применяют три группы методов:
- всеобщие философские методы (принципы и категории);
17
- общенаучные методы, включающие моделирование и подобие,
формализацию, анализ и синтез, индукцию и дедукцию и т.д.;
- частные методы, характерные для конкретных отраслей науки, ус-
ловий и объекта исследования.
Когда известно, какие задачи надо решать в процессе исследования,
возникает вопрос о том, как их решать, то есть о методике исследования.
При научных исследованиях в электроэнергетике особенно важны
математические методы, которые представляют собой наборы процедур
для аналитического и численного решения различных задач. Существует
много различных математических методов: оптимизации, обработки статистических данных, решения систем алгебраических уравнений, решения
дифференциальных уравнений, вычисления определённого интеграла и т.д.
Математические методы можно разделить на два класса: аналитические,
которые обеспечивают получение аналитических решений задач (в виде
аналитических зависимостей), численные, которые обеспечивают получение численных решений. Математические методы являются инструментом
для создания математических моделей объектов (элементов, систем, процессов, явлений), исследования этих моделей, разработки алгоритмов.
Методика – конкретизация метода, доведение его до инструкции,
алгоритма, четкого описания, чаще всего применяется в словосочетаниях:
методика расчета, методика оценки, методика составления, методика разработки. Методика представляет собой фиксированную совокупность
приемов практической деятельности, приводящей к заранее определенному результату. В научном познании методика играет важную роль в эмпирическом исследовании (наблюдении и эксперименте). В отличие от метода в задачи методики не входит теоретическое обоснование полученного
результата, она концентрируется на технической стороне эксперимента и
на регламентации действий исследователя.
Общая методика исследования относится ко всему исследованию в
целом и содержит стержневые, главные способы и приемы, она должна соответствовать поставленным задачам и современному уровню развития
науки; быть простой, ясной, доступной и применимой для решения поставленных задач. Частные методики разрабатываются для проведения отдельных опытов и решения отдельных задач.
1.5. Научное и техническое творчество
Творчество – процесс деятельности, создающий качественно новые
материальные и духовные ценности, или итог создания объективно нового.
Основной критерий, отличающий творчество от изготовления (производства) – уникальность его результата. Никто, кроме, возможно, автора, не
может получить в точности такой же результат, если создать для него ту
же исходную ситуацию. Таким образом, в процессе творчества автор вкла-
18
дывает в материал некие несводимые к трудовым операциям или логическому выводу возможности, выражает в конечном результате какие-то аспекты своей личности. Именно этот факт придаёт продуктам творчества
дополнительную ценность в сравнении с продуктами производства. Существуют разные виды творчества, которые, как правило, соответствуют видам практической и духовной деятельности.
Научное творчество – процесс продуцирования когнитивной информации в науке (законов, теорий, принципов, методов, моделей, образцов техники, технологий). Основу научного творчества составляют: четко
поставленная проблема; обладание необходимым запасом накопленной в
данной области науки информации (профессионализм); комбинаторные
способности исследователя по составлению самых различных сочетаний
(включая маловероятные) из имеющихся элементов наличного знания; интуитивные способности по отбору релевантных комбинаций и небольшого
числа наиболее перспективных из них для возможного решения поставленной проблемы; способность к принятию рискованных решений (когнитивная смелость), сочетаемая с готовностью их отстаивания перед лицом
неизбежной критики со стороны членов научного сообщества. Понимание
процесса научного познания как творчества исходит из идеи активного характера субъекта науки и противостоит его истолкованию в качестве носителя способности лишь адекватно отражать воздействие со стороны познаваемого объекта.
Когнитивная информация (cognitio – познание) – информация, которая распознаётся и перерабатывается когнитивной системой живых существ, в частности человека. Особенность этой информации заключается в
том, что она не является результатом реализации определённого алгоритма.
Когнитивная система – система познания человека, сложившаяся в
его сознании в результате становления его характера, воспитания, обучения, наблюдения и размышления об окружающем мире. На основе этой
системы человек ставит себе цели и принимает решения о том, как надо
действовать в той или иной ситуации, стараясь избежать когнитивного
диссонанса (состояния психического дискомфорта). В основе когнитивной
системы лежит взаимодействие мышления, сознания, памяти и языка; носителем такой системы является мозг человека. К числу определяющих
признаков когнитивной системы могут быть отнесены:
- выразительность (вербализуемость средствами системы языка);
- эффективность (нацеленность на быстрое и эффективное решение
практических задач);
- алгоритмичность (основанность на алгоритмах);
- усваиваемость (система усваивается человеком в результате науче-
ния);
- адаптируемость.
19
Техническое творчество – деятельность человека, направленная на
преобразование природы в соответствии с целями и потребностями человечества на основе объективных законов действительности, характеризующаяся новизной процесса деятельности и его результата, а также оригинальностью и общественно-исторической уникальностью. В отличие от
эволюционного процесса изменений, происходящих в природе, техническое творчество человека осуществляется скачками различной по значению величины и невозможно без бытия самого человека – субъекта творчества.
Отраслью знания, изучающей творчество, является эвристика (evrica
– отыскиваю, открываю) – неосознанное мышление человека. Эвристика
связана с психологией, физиологией высшей нервной деятельности, кибернетикой и другими науками, но сама как наука ещё полностью не
сформировалась. В узком смысле слова под эвристикой понимают интуитивные (неосознанные) методы решения задач. Эвристика занимается разработкой эвристических методов поиска решения задач и эвристических
(мысленных) моделей объектов. Существует следующие эвристические
методы:
- слепого поиска, которые опираются на метод проб и ошибок;
- лабиринтные – решаемая задача рассматривается как лабиринт, а
процесс поиска решения – как блуждание по лабиринту;
- структурно-семантические, использующие семантические отноше-
ния между объектами, входящими в задачу.
Эвристическая деятельность присуща только человеку и отличает
его от искусственных интеллектуальных (мыслящих) систем. В настоящее
время к сфере человеческой деятельности относят: постановку задачи; выбор методов её решений и построение (разработка) моделей и алгоритмов,
выдвижение гипотез и предположений; осмысление результатов и принятие решений. Важной особенностью именно человеческой деятельности
является наличие в ней элемента случайности: необъяснимые поступки и
сумасбродные решения часто лежат в основе оригинальных и неожиданных идей. С развитием компьютеров выполнение всё большего числа
функций берут на себя автоматизированные и интеллектуальные информационные системы, выполняющие работу быстрее и эффективнее человека, но задача человека, прежде всего, совершенствоваться в эвристических
процедурах, а не в выполнении алгоритмизированных операций, чтобы
впоследствии не оказаться вытесненным «разумной» техникой.
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]