Накопичення і обробка науково-технічної інформації. Класифікація і організація науково-дослідної роботи.

План

1. Наукові твори та їхні особливості.

2. Бібліографія. Картотеки і каталоги.

3. Організація пошуку інформації.

4. Робота над літературними джерелами.

5. Класифікація науково-дослідних робіт (НДР).

6. Аналіз результатів НДР. Систематизація та формулізація експериментальних даних.

7. Наукові проблеми та їх вирішення.

8. Методи наукових досліджень.

9. Основні поняття наукових знань.

Кожне наукове дослідження по будь-якій проблеми починають з вивчення та узагальнення науково-технічної інформації. Задача служби інформації — допомогти відшукати літературні джерела, у яких можна знайти потрібні відомості.

В залежності від змісту і цільової спрямованості літературна форма наукових творів може бути різною, тобто кожен з них має свої композиційні особливості. Розглянемо тільки ті наукові твори, з якими найчастіше зустрічається дослідник: реферат, тези доповіді, журнальна стаття, наукова доповідь, рецензія, монографія, брошура, автореферат, дисертація, анотація, підручник, методичний посібник, науковий звіт по темі.

Реферат — короткий виклад у письмовому вигляді суті якого-небудь питання або наукової проблеми. На основі огляду літературних і інших джерел у рефераті критично і всебічно розглядається усе, що зроблено попередниками по намічуваній проблемі (темі) дослідження, вказуються невирішені питання і їх наукове та економічне значення, а також можливі шляхи і методи подальших досліджень. Середній обсяг тексту реферату для більшості статей— 1000 друкованих знаків.

Тези доповіді звичайно публікуються для попереднього ознайомлення з основними положеннями автора. У них лаконічно представлена наукова інформація про зміст намічуваного автором повідомлення. У тезах необхідно виділити основну ідею (центральний пункт доповіді) і в декількох (4—5) пунктах висвітлити інші сторони питання.

Журнальна стаття звичайно має суворо обмежений обсяг (0,25—0,4 друковані аркуші або відповідно 5,5—8,8 сторінки машинописного тексту) і повинна містити мінімальну кількість графічних та інших ілюстративних матеріалів.

Журнальна стаття може бути побудована в такий спосіб:

1. заголовок статті із зазначенням прізвища автора, назва наукової або виробничої установи, в якій була виконана робота;

2. стан викладеного питання і значимість наукових фактів, викладених у теорії і виробничій практиці;

3. короткі дані про методику дослідження;

4. отримані результати дослідження і їхній аналіз;

5. висновки і пропозиції.

Якщо в тезах звичайно немає можливості зробити посилання на використані і цитуємі джерела, то в статті такі посилання обов'язкові.

Наукова доповідь і наукове повідомлення відносяться до числа розповсюджених форм наукових творів. Вони звичайно містять:

1. характеристику наукового і практичного значення теми;

2. нові наукові положення, висунуті автором;

3. висновки і пропозиції.

У доповіді або повідомленні висувається основна ідея повідомлення і необхідна аргументація для її обґрунтування. Оскільки на виклад доповіді звичайно виділяється обмежений час (10—15 хв.), то основні положення його повинні бути короткими.

Рецензія — стаття, у якій критично розглядається один або кілька наукових творів, дається аналіз досліджень і оцінка викладу, відгук про нього. Рецензії звичайно друкуються в журналах і газетах.

Монографія — науковий твір, який всебічно і з найбільшою повнотою розглядає яку-небудь окрему проблему або тему (або діяльність якого-небудь вченого). Монографічні роботи містять великі наукові дані, супроводжуються довідковими відомостями, бібліографічним покажчиком і т.п.

Брошура — друковане видання невеликого обсягу (понад чотири, але не більш 48 сторінок), яке видається в м'якій обкладинці. Це одна із зручних форм публікацій науково-популярного характеру.

Автореферат (від лат. refero — доповідаю, повідомляю) — короткий виклад наукового твору, виконаного самим автором. Наприклад, автореферат дисертації.

Дисертація (від лат. disseftatio — міркування, вишукування)— наукова праця, що захищається привселюдно для одержання вченого ступеня кандидата або доктора наук.

Анотація — коротка характеристика книги або статті. У ній викладається їхній основний зміст (звичайно у вигляді переліку найголовніших питань) і вказується, що нового несе в собі даний твір друку в порівнянні з іншими, спорідненими до нього за тематикою і цільовому призначенню.

У кожному підручнику або навчальному посібнику на звороті титульного листа наведена його анотація.

Іноді на журнальну статтю потрібно скласти не тільки анотацію, але і короткий реферат. При цьому варто пам'ятати, що реферат, на відміну від анотації, не тільки розкриває зміст документа, але і включає фактичні відомості: метод дослідження, його результати, кількісні дані, час і місце проведення роботи.

Підручник і навчальний посібник відносяться до числа наукових творів, призначених для педагогічних цілей. Вони повинні відповідати певній програмі і бути науковими по змісту; доступними по викладенню для того контингенту читачів, якому призначаються; давати ясні і чіткі формулювання понять і визначень; розташовувати матеріал у строгій логічній послідовності; відображати зв'язок теорії з практикою.

Науковий звіт по темі є підсумковим результатом науково-дослідної роботи і повинен задовольняти певні вимоги.

У звіті висвітлюється основна ідея, задум дослідження і намічені шляхи його виконання. Дослідникові потрібно об'єктивно викласти позитивні і негативні результати творчої роботи, дати аналіз своїх рішень. У звіті розглядаються також зроблені за звітний час публікації наукових результатів, реферати і повідомлення наукового характеру. Частина матеріалів може бути подана у вигляді додатків (плани, відгуки, списки реферованої літератури і т.п.).

Бібліографія — галузь знання про способи складання і вивчення покажчиків, списків, оглядів творів друку. Терміном «бібліографія» позначають і названі покажчики, списки, огляди. Бібліографія є вторинною інформацією, представленою різними видами видань, у яких зібрані і класифіковані відомості про літературу.

Цільове призначення бібліографії привело до виділення основних її виглядів: державна, науково-допоміжна, рекомендаційна і галузева.

Державна бібліографія покликана цілком враховувати і реєструвати всі твори друку, що вийшли на території країни, і створювати на цій основі універсальні джерела бібліографічної інформації.

Науково-допоміжна бібліографія призначена для сприяння науковій і професійно-виробничій діяльності.

Рекомендаційна бібліографія служить засобом сприяння освіті, самоосвіті, вихованню і пропаганді знань.

Галузева бібліографія призначена для обслуговування окремих галузей знань і (або) практичної діяльності.

Основну функцію — поширення інформації про нові досягнення науки і техніки — виконує реферативний журнал (РЖ), який виходить серіями, що охоплюють літературу в різних галузях техніки. Зміст серій цього РЖ являє собою короткий виклад (реферати, анотації) оригінальних наукових праць, що з'явилися в періодичних виданнях, книг, а також патентів. Питання харчової промисловості висвітлюються головним чином у серіях «Хімічна технологія», «Хімія», «Біохімія». Для прискорення ознайомлення читачів з новими роботами випускається ще «Експрес-інформація», у якій висвітлюються найбільш актуальні питання науки і техніки.

Література в РЖ розташовується по єдиній класифікаційній схемі, спеціально для нього розробленій. Щоб полегшити читачеві використання цієї схеми, створений особливий посібник — «Рубрикатор», що представляє собою докладний перелік розділів і підрозділів усіх зведених томів і окремих випусків журналу. «Рубрикатор» дає можливість вивчити принципи розподілу тем і питань РЖ і дозволяє виявити необхідні серії журналу.

Всі серії реферативного журналу мають допоміжні покажчики — авторський і предметний. Предметний покажчик дозволяє вести пошук за суміжногалузевими питаннями і виявляти той або інший аспект предмету, відображений в різних випусках реферативного журналу.

«Підсумки науки і техніки», що випускаються на основі матеріалів РЖ, узагальнюють і систематизують науково-технічні досягнення в окремих галузях по ведучим проблемам. До них додається основна бібліографія, що дозволяє безпосередньо по першоджерелах орієнтуватися в тенденціях розвитку визначеного напрямку в науці і техніці.

Галузева бібліографія відноситься до тематики відповідного міністерства або відомства. Кожне міністерство має центральний інформаційний інститут, що очолює всю систему галузевої інформації.

По реферативних журналах читач порівняно швидко знайомиться з цікавлячими його матеріалами і вибирає ті статті, що заслуговують на увагу для вивчення їх в оригіналі.

Картотека і каталоги. Прикладом мінімальної переробки і найбільш стислого оформлення відомостей про книги, статті та інші публікації є картотеки і каталоги. По простоті оформлення і зручності використання картотека — найкраща система для нагромадження і збереження даних про літературу. Картки можна легко розділяти, переміщувати з місця на місце, збираючи в необхідні групи і домагаючись оптимального сполучення їхніх складових частин. У картотеку завжди можна додати нове і забрати з неї непотрібне. Ця система універсальна, її можна з успіхом застосовувати в будь-яких областях знань для заповнення і класифікації будь-яких відомостей (які можна записувати на картках будь-якої форми).

Картки на літературні джерела містять звичайно тільки бібліографічні описи: прізвище, ім'я, по-батькові автора, назва роботи, місце видання, видавництво, рік, кількість сторінок. Ці відомості оформляються відповідно ДО ДЕРЖСТАНДАРТУ 7.1—76.

Відомості про літературу зручно записувати на стандартних бібліотечних картках розміром 125х75 мм. Такі картки можна зберігати в спеціальних каталожних секціях, забезпечених висувними шухлядами і штирями для закріплення картотеки. Картотечні системи стали основою і для створення різних за виглядом і за призначенням каталогів.

Каталоги — основний допоміжний засіб при підборі літератури. Вони є покажчиками творів друку, що містяться в бібліотеці. У бібліотеці існує три типи каталогів: алфавітний, систематичний і предметний. Кожен з них має конкретне призначення, призначений для відповіді тільки на відповідні запити.

В алфавітному каталозі відомості про твори літератури розташовані в єдиному алфавітному порядку прізвищ авторів або заголовків творів (якщо авторів більше трьох і якщо книга являє собою збірник самостійних статей різних авторів) або назв організації, що видає, (якщо література є відомчою). Алфавітний каталог використовують при пошуку уже відомої публікації.

У систематичному каталозі опис творів поданий по галузях науки, техніки, мистецтва та інших дисциплін. Якщо відомо тему пошуку, то пошук проводять по систематичному каталогу за допомогою універсальної десяткової класифікації документів інформації (УДК). Відповідно до цієї системи всі галузі знань поділяються на 10 класів, кожен клас — на 10 груп, група — на 10 підгруп і т.п. Для зручності читання індексу після кожних перших цифр ставиться крапка.

Основні класи системи УДК такі:

0. Загальний розділ.

1. Філософія.

2. Релігія.

3. Суспільні науки. Право. Управління.

1. Вільний клас.

2. Математика. Природничі науки.

3. Прикладні знання. Медицина. Техніка.

4. Мистецтво. Прикладне мистецтво. Ігри. Спорт.

4. Філологія. Мовознавство. Художня література.

9. Краєзнавство. Географія. Біогеографія. Історія. Кожен клас системи УДК поділяється на групи. Наприклад, п'ятий клас складається з груп:

50. Загальні питання.

51. Математика.

52. Астрономія.

53. Фізика.

54. Хімія.

55. Геологія та ін.

Група поділяється на підгрупи. Підгрупа позначається індексом із трьох цифр, після якої ставиться крапка. Після крапки ставиться цифра і пишеться назва розділу. Наприклад, підгрупа: 663. Технічна мікробіологія. Технічна мікологія. Бродильне виробництво. Виробництво безалкогольних і слабоалкогольних напоїв. Харчосмакова промисловість.

Пошук у літературі публікації по цікавлячій темі пов'язаний зі значною витратою часу. Вимога швидко і з невеликими витратами одержати всі потрібні документи, звичайно, нездійсненна. У реальних умовах доводиться задовольнятися деяким ступенем оптимального виконання. Якщо тема порівняно вузька і публікації знаходяться в невеликому числі журналів, то самим надійним, ефективним способом є перегляд свіжих номерів журналів або нових книг. При цьому можна зненацька побачити важливу формулу, малюнок, табличні дані. Однак якщо область інтересів досить широка, такий спосіб пошуку вже неприйнятний, і доводиться звертатися до інформаційних служб.

Літературний пошук рекомендується проводити за визначеним планом, що у самому загальному вигляді можна сформулювати так:

1. Загальна інформація про проблему (за допомогою енциклопедій, довідників, підручників).

2. Використання знайдених посилань для подальшого ознайомлення з проблемою.

3. Пошук патентів, оглядів і монографій, ознайомлення з ними, використання знайдених з їхньою допомогою посилань на оригінальну літературу.

4. Систематичний пошук за допомогою покажчиків реферативних журналів.

5. Ознайомлення з рефератами.

6. Ознайомлення з оригінальними роботами.

Особливий інтерес для дослідника на стадії вибору напрямку робіт мають результати вивчення патентної літератури за останні п'ять-вісім років. Підраховуючи число патентів і авторських посвідчень за кожний рік, можна зробити такі практичні висновки:

- по-перше, якщо число патентних публікацій за кожен наступний рік перевищує дані попереднього року, то напрямок дослідження є перспективним, а досліджувана тема — безсумнівно актуальною;

- по-друге, якщо число патентних публікацій приблизно однакове, то для проведення дослідження необхідно розробити паралельний (резервний) шлях, а тему дослідження доцільно розширити;

- по-третє, якщо число патентних публікацій за кожний рік зменшується, то тема дослідження не має достатньої новизни. У цьому випадку доцільно зробити пошукові дослідження з метою перебування нових способів, принципів, матеріалів.

Для прискорення пошуку інформації почали використовувати всесвітню мережу „Інтернет”.

Пошук патентної інформації досить складний. Недарма в нашій країні створено різні державні і недержавні організації, які надають послуги по складанню заявок на винаходи з проведенням патентного пошуку. Пошук проводиться по патентним матеріалам, однак за домовленістю з замовником він може включати й інформацію з журналів, книг, фірмових видань. Крім того, ці організації роблять також послуги по підготовці документів для патентування винаходів за кордоном. Ці послуги включають попереднє пророблення питання про можливості патентування за кордоном; допомога в складанні опису винаходу і переклад його на іноземну мову (англійську, німецьку, французьку, італійську, шведську) та ін.

Складання конспектів і виписок. Робота над книгами, журнальними статтями, рефератами та іншими літературними джерелами полягає не тільки в читанні, але й у складанні конспектів і виписок із прочитаного. Конспект — це короткий, стислий переказ змісту прочитаного своїми словами.

Конспектування має велике значення, тому що дозволяє при читанні виявити головне, вивчити докладно розглянуті питання, допомагає кращому розумінню і засвоєнню змісту, привчає до літературного викладу.

Головна вимога при складанні виписок — це точність і акуратність. Усяка виписка повинна супроводжуватися ясними і точними даними про автора, заголовок книги, час і місце видання, вказівкою сторінки, відкіля узята витримка.

Уніфікований опис джерел інформації. Елементи опису певного виду джерел інформації уніфіковані.

Для книги приводиться послідовно наступний набір ознак: автор, заголовок, підзаголовні дані, місце видання, видавництво, рік видання, кількість сторінок, відомості про ілюстративний матеріал.

Для журнальної статті: автор, заголовок, підзаголовні дані, назва журналу, рік, том, номер випуску, сторінки, відомості про ілюстративний матеріал.

Для газети: автор, заголовок, підзаголовні дані, назва газети, рік, число і місяць, сторінки (при необхідності).

Виписки заносяться на окремі картки або листки, що заповнюються на одній стороні.

Картки і техніка їхнього складання. Загальноприйнятий розмір карток по міжнародному стандарті дорівнює - 14,8х10,5 см. Великі картки (21х16 см) використовують для виписок, призначених для дисертації, наукового дослідження.

Працюючи з літературою, необхідно пам'ятати, що це лише підготовча частина до якоїсь конкретної діяльності, зокрема, до експериментального дослідження (якщо мова не йде про створення історичної або оглядової праці).

В результаті проведення НДР накопичуються експериментальні данні, які обробляють і роблять висновки про проблему, яка повинна бути актуальною і перспективною.

НДР поділяється за:

1. ступенем вільності:

• державні;

• галузеві;

• університетські;

• студентські.

1. за джерелом фінансів:

• держбюджетні;

• госпдоговірні.

1. за цільовим призначенням:

• теоретичні;

• прикладні;

• розробки.

Теоретичні дослідження спрямовані на проведення глибоких фундаментальних дослідженнях з розкриттям механізму явищ.

Прикладні спрямовані на вирішенні виробничих завдань з отриманням певного економічного ефекту (прибутку).

Розробки – це впровадження результатів фундаментальних та прикладних досліджень у виробництво.

Проведення НДР забезпечує отримання результатів експериментів, які можуть бути використані для планування наступної роботи або для аналізу роботи існуючого підприємства. За допомогою НДР можна створювати нові технології, машини, прилади і матеріали, проводити оптимізацію технічних систем з метою поліпшення їх експлуатаційних характеристик.

Експеримент – цілеспрямоване накопичення інформації при предмет досліджень з активною дією на нього за обраною методикою. Експерименти бувають уявні, реальні і модельні.

Уявний експеримент – це загальна схема експерименту, яка виникає у свідомості дослідника. За уявним експериментом планується реальний експеримент.

Реальний експеримент поділяється на

• лабораторний;

• напівпромисловий;

• промисловий.

Лабораторні експерименти бувають:

• пасивні;

• активні.

Пасивні експерименти – це спостереження за реальним виробництвом не втручаючись в його здійснення. Дослідник при отриманні результатів пасивного експерименту може проаналізувати його ефективність і розробити рекомендації для його покращення.

Модельний експеримент вивчає не реальне явище, а його математичний аналог, який адекватно описує реальне явище. Модельні експерименти поділяються на

• фізичні

• математичні;

• імітаційні.

У результаті здійснення експерименту накопичуються експериментальні данні, які треба аналізувати. Для аналізу даних у середовищі табличного редактора ЕХСЕL використовують його статистичні функції.

Отримання вірогідних даних експерименту вимагає здійснення паралельних (повторюваних) дослідів, кількість яких повинна бути не менше трьох. Вірогідним результатом вважається середнє значення за n кількістю паралельних дослідів. ЕХСЕL розраховує середнє значення як суму елементів масиву даних, поділених на їх кількість за функцією СРЗНАЧ.

Мірою розкиду значень контрольного параметру відносно середнього значення є середнє квадратичне відхилення S, яке розраховується за формулою:

N- кількість даних

Х_ср, Х_і – значення експериментальних даних (середнє або нормативне і порядкове значення).

Величина, що дорівнює S², називається дисперсією і розраховується за формулою:

_{1 N}

D = —— N_n(x_n-x_ср)²

N-1ⁿ⁼¹

Вимірювання контрольного параметра здійснюється з певною похибкою, яка може мати системний або випадковий характер. Можливість появи випадкової похибки перевіряється за показником Статистична імовірність (р). Якщо р (х) =1, то значення показника вірогідне, якщо р(х) =0, то значення показника випадкове. В інтервалі 0<р(х)<1 подія має різного ступеня випадковий характер. Отримані значення контрольного параметра вважаються невипадковими або імовірними, якщо р(х) =0,95 (95%).

Показник α=(1-р) має назву рівень значущості (вірогідності) і визначає межу, за якою знаходяться випадкові значення контрольного параметра. Якщо значущих значень 95 %, то випадкових 5%. Інтервал, в якому знаходяться 95 % значущих значень, називається надійним інтервалом. Його визначають за формулою:

_S

±δ=1,96—— -- відносна похибка

√N

EXCEL розраховує межі надійного інтервалу за функцією ДОВЕРІТ.

Для перевірки випадковості отримання значень застосовують порівняльні гіпотези.

Для здійснення порівняння висувається гіпотеза, що відмінностей між вимірювальними значеннями немає, а різні значення носять випадковий характер. Така гіпотеза має назву нуль гіпотеза і позначається Но. Протилежну гіпотезу, тобто припущення про те, що відмінності невипадкові, називають альтернативною і позначають На.

Перевірка Но гіпотези здійснюється за критерієм Стьюдента і позначається tст:

t – критерій Стьюдента розрахунковий;

Хі - середнє значення показника, що контролюється

Х_нор – нормативне його значення;

S – дисперсія результатів вимірювання;

n – кількість вимірювань.

t_ст – критичний (табличний) знаходиться за таблицями.

Якщо t_{ст роз}> t_{ст кріт}, то нуль гіпотеза відхиляється, тобто відмінність об’єктів порівняння не є випадковою, а є результатом зовнішнього впливу. Якщо навпаки t_{ст роз}< t_{ст кріт}, то нуль гіпотеза несе випадковий характер.

Програма ЕХСЕL розраховує t_{ст кріт} за функцією СТЬЮДРАСПОБР.

Питання для самопідготовки

1. Які особливостей наукових творів?

2. Що таке бібліографія?

3. Як здійснюють пошук інформації?

4. Як працюють з літературними джерелами?

5. За якими показниками класифікують НДР?

6. Надайте характеристику теоретичним і прикладним дослідженням.

7. Які різниця між пасивним і активним експериментом?

8. Які функції застосовують у середовищі табличного редактора ЕХСЕL для аналізування даних експерименту?

9. Як розрахувати середнє значення масиву даних у середовищі табличного редактора ЕХСЕL?

10. Що таке «середнє квадратичне відхилення» і як воно розраховується?

11. Надайте характеристику величині «дисперсія» і за якою формулою її можна розрахувати.

12. Яким чином можна перевірити випадковість похибки експерименту?

13. В яких одиницях вимірюється надійний інтервал, що він характеризує і як його можна розрахувати в середовищі ЕХСЕL?

14. В яких випадках застосовується порівняльні гіпотези?

15. Як пов’язана нуль–гіпотеза з критерієм Стьюдента і як розрахувати критерій Стьюдента у середовищі ЕХСЕL?