- •Основы научных исследований
- •Введение
- •1. Общие представления о науке1
- •1.1. Термины и определения
- •1.2. История науки и ее роль в жизни общества
- •1.3. Организация научной деятельности в России
- •1.4. Подготовка научных кадров в России
- •2. Общие представления о научных исследованиях2
- •2.1. Методы научных исследований
- •2.2. Классификация научных исследований
- •3. Основные этапы и стадии прикладных научных исследований
- •4 : 6 : 100.
- •3.1. Основные стадии и разделы нир
- •3.2. Рекомендации по составлению аналитического обзора
- •3.2.1. Поиск и хранение информации
- •3.2.1.1. Определение предмета поиска информации
- •3.2.1.2. Составление карты поиска информации
- •Карта поиска информации
- •3.2.1.3. Задание глубины поиска информации
- •3.2.1.4. Выбор источников информации
- •3.2.1.5. Проведение поиска информации
- •3.2.1.6. Отбор и хранение найденной информации
- •3.2.2. Составление аналитического обзора
- •4. Некоторые особенности измерений
- •4.1. Особенности представления и обработки количественных результатов измерений
- •4.1.1. Характеристика результатов измерений как случайных величин
- •4.1.2. Представление результатов измерений с учетом их погрешностей
- •4.1.2.1. Ошибки измерений
- •4.1.2.2. Законы накопления ошибок косвенных измерений
- •4.2. Формы представления конечных результатов измерений
- •5. Выбор и составление плана эксперимента
- •5.1. Планирование эксперимента для применения корреляционного анализа
- •5.1.1. Некоторые общие положения корреляционного анализа
- •5.1.1.1. Анализ поля корреляции (визуальный анализ)
- •5.1.1.2. Анализ выборочного коэффициента корреляции
- •5.1.2. Пример проведения корреляционного анализа
- •5.1.2.1. Анализ поля корреляции
- •5.1.2.2. Анализ выборочного парного коэффициента корреляции
- •5.1.2.3. Окончательные выводы корреляционного анализа
- •5.1.3. Составление планов эксперимента с учетом возможности проведения корреляционного анализа
- •5.2. Планирование эксперимента для применения дисперсионного анализа
- •5.2.1. Некоторые общие положения дисперсионного анализа
- •5.2.2. Составление планов эксперимента для проведения дисперсионного анализа
- •5.2.2.1. Составление планов экспериментов для проведения однофакторного дисперсионного анализа
- •5.2.2.2. Составление планов экспериментов для проведения двухфакторного дисперсионного анализа
- •5.2.2.3. Составление планов экспериментов для проведения многофакторного дисперсионного анализа
- •5.2.3. Пример составления плана эксперимента и проведения однофакторного дисперсионного анализа
- •5.3. Планирование эксперимента для применения регрессионного анализа
- •5.3.1. Некоторые общие положения регрессионного анализа
- •5.3.2. Составление планов эксперимента для проведения регрессионного анализа
- •5.3.2.1. Составление планов эксперимента для проведения классического регрессионного анализа
- •5.3.2.2. Математическое планирование эксперимента для проведения регрессионного анализа
- •5.3.2.2.1. Планы первого порядка
- •5.3.2.2.2. Планы второго порядка
- •5.4. Планирование эксперимента для решения оптимизационныхзадач
- •5.4.1. Метод крутого восхождения или наискорейшего спуска по поверхности функции отклика объекта
- •5.4.2. Метод симплекс-планирования
- •5.5. Особенности планирования эксперимента в производственных условиях
- •6. Рекомендации по обобщению, анализу и оформлению результатов эксперимента
- •7. Основные задачи, решаемые при выполнении опытно-технологических и опытно-конструкторских работ
- •8. Охрана интеллектуальной собственности, создаваемой при выполнении научных исследований
- •Рекомендуемая литература
- •Содержание
- •620032, Екатеринбург, Сибирский тракт, 37
1. Общие представления о науке1
1.1. Термины и определения
В литературе существуют самые разнообразные определения науки. Согласно одному из таких определений "... Наука - это непрерывно развивающаяся система знаний ... законов природы, общества ..., получаемых и превращаемых в непосредственную производительную силу общества в результате специальной деятельности людей".
В ст. 2 Закона РФ "О науке и государственной научно-технической политике" приведены некоторые юридические понятия, относящиеся к научной деятельности людей, а именно:
"Научная (научно-исследовательская) деятельность (далее научная деятельность) - деятельность, направленная на получение и применение новых знаний...";
"Научно-техническая деятельность - деятельность, направленная на получение, применение новых знаний для решения технологических, инженерных, экономических, социальных, гуманитарных и иных проблем, обеспечения функционирования науки, техники и производства как единой системы...".
Хочу обратить Ваше внимание на то, что целями наукиявляются:
не вся совокупность знаний, а знание законовприроды и общества;
не только получениеновых знаний, но и ихприменениедля нужд человека и общества.
Основные потребности в наукедля человека заключаются в следующем:
объяснение явлений, происходящих в природе и обществе;
прогнозирование поведения (развития) объектов природы и общества;
создание новых объектов.
Практические потребности человека направляют развитие науки, а ее ценностьопределяется в основномподтверждениемна практике научныхпрогнозов.
1.2. История науки и ее роль в жизни общества
В своем развитии во времени любая отрасль науки проходит три основных этапа:
1. Сбор фактов.
2. Качественное описание явлений.
3. Количественное описание и прогнозирование явлений.
Наука оказывала, оказывает и будет оказывать огромное влияние на развитие общества. Приведу выдержки о датах научных событий из заметки "Полвека, изменившие мир", опубликованной в 1996 г. еженедельной газетой "Поиск" по версиям американского журнала "PopularScience" и газеты "Московские новости", а вы сами оцените их значимость для сегодняшней жизни:
1945 г. - осуществление манхэттенского проекта принесло Земле первые атомные бомбы;
1946 г. - в пенсильванском университете США создана первая крупная ЭВМ;
1947 г. - американские специалисты изобрели транзистор, сменивший электролампы;
1951 г. - американцы продемонстрировали первый видеомагнитофон;
1953 г. - начало эры пластмасс;
1954 г. - в г. Обнинске (СССР) начала действовать первая в мире атомная электростанция;
1955 г. - начало эры цветного телевидения;
1957 г. - в СССР запущен первый искусственный спутник Земли;
1960 г. - начало массового применения стиральных порошков;
1961 г. - полет в космос первого в мире космонавта Юрия Гагарина;
1967 г. - в ЮАР сделали первую операцию по пересадке сердца человеку;
1969 г. - первый человек на Луне - американец Нил Армстронг;
1970 г. - зарождение генной инженерии;
1971 г. - в США создали первый персональный компьютер;
1975 г. - в Лос-Анджелесе открылся первый магазин, торгующий персональными ЭВМ;
1978 г. - в Великобритании родилась Луиза Браун, первый ребенок "из пробирки"; начало эры компакт-дисков;
1980 г. - начало производства телефаксов;
1985 г. - переворот в криминалистике: англичанин Алекс Джеффрис открыл метод генной "дактилоскопии" путем анализа ДНК;
1994 г. - в США открыт топ-кварк.
Будущее человечества тоже определяется развитием науки. Судьба будущих поколений землян зависит от эффективности и оперативности научных исследований по решению различных проблем, например, следующих:
обеднение озонового слоя Земли ("озоновые дыры");
потепление климата ("парниковый эффект", сближение Земли и Солнца и др.);
ухудшение экологической обстановки на Земле;
ухудшение качества генофонда человечества;
стремительный рост численности населения на Земле;
исчерпание резервов роста сельскохозяйственного производства продуктов питания;
исчерпание трудновосполнимых ресурсов: металлических руд, нефти, природного газа, каменного угля и др.
