Структура задачи
Задача(в логико-психологическом аспекте) – это несогласованные или противоречивые информационные процессы (системы), соотношение между которыми вызывает потребность в их преобразовании.
Структура задачи включает в себя следующее:
Условие задачи– это известная информация, из которой следует исходить при решении задачи.
Требование– это цель, к которой нужно стремиться в результате решения задачи.
Условия и требования могут быть исходными, привлеченными и искомыми.
Исходные условиядаются при формулировке задачи, то есть это исходные данные. Если этих данных не достаточно, то привлекают дополнительные данные –привлеченные данные.
Искомые данные– это данные, которые требуется отыскать в процессе решения задачи.
Решение сложных научных задач производится в результате ряда итераций с привлечением дополнительных данных, корректировкой исходных условий, уточнением требований до тех пор, пока не будет решена задача.
Стадии теоретических исследований
Процесс проведения теоретических исследований состоит обычно из нескольких стадий.
Оперативная стадия.
Эта стадия включает в себя проверку возможности устранения противоречия между исходными и искомыми данными. Также производится оценка возможности переноса решений из других отраслей знаний, рассматривается возможность применения обратного решения (использование прообразов, прототипов или готовых решений, которые переносятся на данные).
Это ответ на вопрос: «Как решаются задачи в других науках и нельзя ли использовать этот алгоритм для решения поставленной задачи?».
2 Синтетическая стадия.
В процессе этой стадии определяется влияние изменения одной части объекта на построение других ее частей и определяется необходимость изменения других объектов, работающих совместно с исследуемым объектом.
Стадия конкретизации задачи.
На этой стадии определяется конечная цель решения задачи и определяется возможность достижения той же цели другим, может быть, более простым способом.
Аналитическая стадия.
Эта стадия включает в себя определение идеального конечного результата, выявляются помехи, мешающие получению идеального результата, определяются условия, обеспечивающие получение идеального результата, то есть условия, при которых исчезают помехи.
При разработке теорий наряду с вышеизложенными методами используются и другие. Немалую роль при построении любых теорий играют, например, логические методы и правила, носящие нормативный характер.К числу таких правил относятся правила вывода, образования сложных понятий из простых, установления истинности сложных высказываний и т.д.
Теоретические исследования играют большую роль в процессе познания объективной действительности, поскольку они позволяют глубоко проникнуть в сущность природных явлений, создавать постоянно развивающуюся научную картину мира.
Лекция № 8 Обработка результатов экспериментальных исследований
Результаты экспериментов должны быть обработаны с помощью специальных методов.
Существует две категории процесса:
динамические процессы – процессы, в которых измеряемый параметр изменяется во времени (нестационарные процессы);
статические процессы – измеряемый параметр остается примерно постоянным в течение эксперимента.
P– параметр;
t1-t2 – динамический процесс(например, 1 час);
t3-t4 – статический процесс(например, 1мс).
Истинное значение параметра получить невозможно, можно лишь получить значение параметра, удовлетворяющее исследователя с заданной точностью, с заранее прогнозируемой погрешностью.
При проведении измерений на измеряемую величину могут накладываться случайные погрешности.
Статистическим процессам подчиняются любые измерения. Случайным отклонениям подвергается большинство измеряемых величин.
Процесс, в котором измеряемое значение меняется во времени, колеблясь около среднего значения, но подвергается случайным отклонениям (причем эти отклонения являются равновероятными в любую сторону от среднего значения, и вероятность уменьшается с ростом величины отклонения), можно отнести к статистическим.
Результаты всех измерений подвергаются случайным отклонениям. Эти отклонения мы можем не зафиксировать из-за недостаточной чувствительности измерительных приборов. При использовании прибора с большей чувствительностью (на 2 класса точности выше) можно наблюдать флуктуации измеряемого параметра в последних разрядах.
Возможны разные причины отклонения измеряемого параметра во времени:
параметр отклоняется от среднего значения в силу физики самого измерительного процесса (такой процесс является нестационарным);
на результаты измерений накладываются внешние факторы, хотя значение самого параметра не изменяется во времени (такой процесс на 100% относится к статистическим).
Для учета отклонений применяются вероятностные методы обработки экспериментальных данных, в основе которых лежит теория случайных ошибок.