КТНИ / mppz6_m2_iems_iems_ktni_niy16

Тема 6. Модуль 2. – Накопление информации по научной тематике. Хранение, передача и обработка данных.

План занятий:

1)Обзоры по научной тематике.

2)Патенты отечественные и зарубежные.

3)Локальный архив.

4)Экспериментальные исследования и результаты.

5)Моделирование элементов, устройств, систем.

Научное исследование – это не просто эксперимент или моделирование, это в первую очередь комплексный план научной деятельности, включающий подтверждение актуальности научного исследование, накопление информации по исследуемой тематике, методика исследования, инструмент исследования, обработка полученной информации, представление обработанных результатов, учет обратной связи, обсуждение.

1) Обзоры по научной тематике. Прежде, чем заниматься научными исследованиями, нужно задать себе вопрос: «а какой результат планируется получить, какой вес в обществе он будет иметь, какую логическую цепочку завершит и кому бет полезен? ». Обычно уже на этом этапе исследователь начинает интересоваться обобщенной литературой по выбранному направлению. Например, что поставить перед собой цель проектировать более эффективную тормозную систему автомобиля, нужно понимать, а какие сегодня существуют технологии торможения на современных автомобилях. Или, чтобы решить а нужно ли заниматься оптимизацией магниточувствительных полупроводниковых элементов, важно знать а где сегодня они применяются в каких системах, в каких отраслях, на сколько они востребованы, какие технологии изготовления существуют, какими критериями качества обладают, кто является на сегодняшний день лидером в этой области (страна, компания, ученые)?

Сегодня проведение литературного анализа уже не связано только с посещением библиотеки, чтением печатных книг (реферативных журналов, диссертаций, тезисов докладов и др.), сегодня современному исследователю приходят на помощь ресурсы интернет (электронные библиотечные системы, электронные каталоги научных обществ, частные архивы).

Основой для успешной подготовки обзора литературы является, безусловно, глубокое понимание соискателем цели и задач научных исследований. Лишь в этом случае подбор литературных источников может быть целенаправленным, а критический анализ состояния рассматриваемого вопроса достаточно глубоким. Работа над литературными источниками должна продолжаться в течение всего периода времени работы над диссертацией, вплоть до ее публичной защиты, поскольку слабое знание последних достижений науки, неубедительные, не подкрепленные ссылками на новейшие данные доводы соискателя на завершающем этапе его аттестации являются аргументом не в его пользу.

Тщательному просмотру и детальному анализу должны подвергаться все виды источников научной информации, содержание которых хотя бы каким-то образом связано с темой диссертации. К ним относятся материалы, опубликованные в различных отечественных и зарубежных изданиях, описания изобретений, непубликуемые документы в виде отчетов научно-исследовательских работ (НИР) и опытно-конструкторских разработок (ОКР), диссертаций, депонированных рукописей, отчетов специалистов о зарубежных командировках, проспекты и другие материалы зарубежных фирм, допуск к которым был получен соискателем в установленном порядке. Безусловно, соискатель обязан глубоко и творчески изучить официальные и нормативные материалы государственных органов управления, имеющие отношение к существу рассматриваемых в диссертации вопросов, чтобы грамотно ими пользоваться в работе.

При работе с литературными источниками соискатель должен знать особенности методических подходов к решению этого, казалось бы, простого вопроса. Прежде чем начать систематическое изучение источников информации, диссертант должен выделить слова или словосочетания, наиболее полно и специфично характеризующие содержание работы (ключевые слова), поскольку они лежат в основе поискового аппарата реферативных и справочноинформационных изданий (в том числе на электронных носителях). Изучение состояния вопроса целесообразнее всего начинать со знакомства с информационнобиблиографическими изданиями, цель выпуска которых состоит в предоставлении оперативной информации об отдельных публикациях и их основном содержании.

Все издания могут быть разделены на три вида: библиографические,

реферативные и обзорные.

Библиографические издания служат для размещения библиографических описаний источников информации. Они выполняют две функции: извещают о наличии соответствующего источника (сигнальная функция) и сообщают необходимые сведения для его поиска (адресная функция). Следует различать библиографические указатели и библиографические списки. Первые состоят из перечня библиографических описаний оригинальных публикаций, чаще всего без аннотаций и рефератов; вторые являются более значимыми, - они дополнительно к библиографическому описанию имеют очень краткие рефераты оригинальных публикаций.

Реферативные издания, в отличие от обычных библиографических изданий, помимо библиографического описания, содержат рефераты (либо резюме, аннотации) публикаций, в которых даны сведения об основных используемых методах и результатах, полученных автором той или иной оригинальной публикации. Этих первичных данных, как правило, достаточно, чтобы помочь соискателю определиться с целесообразностью обращения к первоисточникам. К реферативным изданиям относятся реферативные журналы, реферативные сборники, экспресс-информация и информационные листки.

Реферативные журналы – периодические издания, формирующиеся по отраслям науки или группам специальностей, которые составляются крупными

информационными центрами на основе большого массива отечественных и зарубежных научных изданий и содержат библиографическое описание и рефераты оригинальных публикаций. Размещение информации в этих изданиях базируется на тематическом принципе. Рефераты группируются в разделы (рубрики) по тематикам (определенным вопросам), внутри разделов (рубрик) рефераты могут размещаться в хронологическом порядке. Как правило, помимо сводных томов, реферативные журналы имеют предметный и авторский указатель. Зная ключевые слова, по предметному указателю определяется рубрика, в которой можно отыскать рефераты публикаций, предметом (объектом) исследования в которых являются предметы и явления, обозначаемые этими ключевыми словами.

Реферативные сборники представляют собой периодические и непериодические издания, которые обычно выпускаются отраслевыми институтами научно-технической информации и содержат рефераты документов (чаще всего, неопубликованных) узкотематического характера или специального вида (отчетов о НИР, работ ограниченного распространения).

Экспересс-информация - это периодическое издание журнальной или листовой формы, которое содержит расширенные рефераты наиболее актуальных материалов и неопубликованных документов, применяемых в соответствующих отраслях экономики. Такие рефераты содержат все основные данные о первоисточниках, сопровождаются рисунками в виде графиков, диаграмм, фотографий и схем, а также таблицами. В них могут помещены и результаты теоретических исследований, в том числе полученные математические модели, аналитические зависимости и формулы. Это позволяет не прибегая к первоисточникам иметь достаточную информацию об их содержании.

Информационные листки - это оперативные печатные издания, целью которых является информация о конкретных результатах, полученных в соответствующей отрасли знаний, которые чаще всего содержат сведения о передовом производственном опыте или о научно-технических разработках в области машиностроения, приборостроения, методики применения новых контрольно-измерительных средств и т.д.

Обзорные издания - это обзоры источников информации по одной актуальной проблеме или научному направлению или по одной из отраслей науки. К ним можно отнести и сборники обзоров. Безусловно, они наиболее полно информируют читателей об источниках информации по конкретным проблемам, изданных за какой-то период. Цель таких обзоров состоит в обеспечении научной общественности современными знаниями в соответствующей области. Они имеют важное значение для исключения дублирования тематик научных исследований в разных НИИ и вузах и, безусловно, представляют особую ценность для начинающего ученого для обоснованного выбора направления и методических подходов по реализации поставленных задач.

Особое место занимают ставшими в последнее время популярными автоматизированные информационно-поисковые системы, базы и банки данных на электронных носителях (включая и «Интернет»). Современные

информационные системы на базе компьютеров являются мощным инструментом для сбора и анализа информации и должны быть использованы соискателем. Степень их применения зависит от уровня теоретической и общеобразовательной подготовки потребителя информации.

Изучение литературы по выбранной теме нужно начинать с общих работ, чтобы сформировать вначале предварительное представление о предмете и объекте исследований. Только после изучения широкого круга вопросов, близких выбранной теме диссертации, соискателю следует приступать к поиску нового материала по отдельным специальным направлениям.

Сам процесс изучения литературных источников требует внимания и усидчивости читателя и состоит из отдельных этапов, общепринятых в научной среде:

общее ознакомление с источником информации в целом по оглавлению;

беглый просмотр всего содержания;

последовательное чтение всего материала в порядке его расположения;

выборочное чтение какой-либо части источника информации;

выписка материалов, представляющих интерес с точки зрения цели и задач исследований;

критическая оценка выписанного материала, его обработка и выработка окончательных формулировок.

При изучении литературных источников надо творчески работать с текстом, анализируя найденную информацию и сопоставляя свежие знания со старыми, ранее полученными из других научных работ. При этом не следует перегружать себя избыточной информацией, анализировать лишь ту информацию, которая имеет непосредственное отношение к теме диссертации. Простое заимствование материала, даже со всеми необходимыми ссылками, не может оказать помощь в формировании новых знаний.

Работая с литературными источниками, надо тщательно следить за оформлением выписок так, чтобы ими было легко пользоваться через значительный промежуток времени и при необходимости можно было бы восстановить научный труд, из которого взят соответствующий материала. Возможно, часть данных окажется не востребованной вообще, а отдельные будут редко применяться. Это - издержки роста соискателя, так как нельзя в начале тернистого пути работы над диссертацией предугадать все наперед и предусмотреть, что понадобится в будущем. Научного творчества без черновой работы не бывает. Тем не менее, чтобы результаты поиска максимально использовать и в будущем и оптимизировать пользование собранной информацией в настоящем, начинающему исследователю можно порекомендовать вести собственную картотеку (на бумажных носителях – библиографических карточках

или компьютерную). Сведения о каждом оригинальном источнике информации (статье, книге, патенте, докладе и др.) следует помещать в отдельную карту, занося туда полное библиографическое описание источника (включая и ссылку на источник реферативной информации - сокращенное название реферативного издания, номер реферата) и краткий реферат (аннотацию). Карточки целесообразно группировать в рубрики по ключевым словам, размещая их внутри рубрик по хронологическому либо авторскому (по фамилиям авторов в алфавитном порядке) принципу.

Очень важно в период работы над изучением состояния вопроса собирать научные факты, которые значительно шире просто понятия «факт», применяемого в обыденной жизни. Под научными фактами понимают элементы, составляющие основу научного знания. При этом они должны отвечать требованиям: новизны, точности, объективности и достоверности.

Под новизной научного факта понимается принципиально новые знания, неизвестные до настоящего времени и сформулированные по отношению к конкретному предмету, явлению и процессу.

Точность научного факта определяется объективными методами и характеризует совокупность наиболее существенных признаков предметов, явлений, событий, их количественных и качественных показателей.

Объективность научного факта состоит в том, что учитываются все данные, какие либо они не были. Даже если они и не могут быть объяснены с точки зрения современных представлений.

Достоверность научного факта характеризует его безусловное реальное существование, подтверждаемое в различных подобных ситуациях. Если такого подтверждения нет, то и нет достоверности научного факта. Достоверность научных фактов зависит от достоверности первоисточников. Безусловно, официальное научное издание не должно содержать материалы, точность которых вызывает сомнения. Косвенным критерием достоверности является рецензируемость публикаций, помещаемых в конкретном издании. Другие виды изданий могут иметь различные отклонения, все здесь связано с порядочностью самих авторов. Поэтому соискатель должен критически анализировать представляемый материал и сам определяться в достоверности тех или иных данных. О достоверности исходной информации можно судить не только по характеру первоисточника, но и по научному авторитету его автора, его принадлежности к соответствующей научной школе. Во всех случаях следует отбирать для анализа только последние данные, точно указывать источники, откуда они взяты. Несомненно, чем авторитетней источник, тем выше степень доверия к нему и к данным, взятым из него.

Важным элементом работы над обзором литературы всегда была умелая систематизация материала, которая предполагает применение всевозможных классификаций. Классифицируются любые признаки, свойства и характеристики объектов исследований. Соискатель должен помнить, что с их помощью можно

дать глубокий и всесторонний анализ состояния вопроса при наиболее кратком и ясном изложении материала в тексте. Классификация как метод научного поиска позволяет наиболее просто установить связи и зависимости, характерные для объектов, которые при описательном изложении материала трудно выявить. Совершенствование классификаций следует проводить в течение всей работы над диссертацией, по мере накопления новых знаний и данных об изучаемом объекте.

На основании критической оценки результатов исследований других авторов соискатель в конце обзора литературы должен сформулировать, что же по данному вопросу следует переосмыслить, что проверить, а что еще вообще не изучено. Такой анализ позволит ему утверждать, что цель и задачи диссертационного исследования обоснованы.

2) Патенты отечественные и зарубежные.

Что такое патент

Патент на изобретение – это документ, выдаваемый компетентным государственным органом и удостоверяющий: приоритет изобретения, авторство и исключительное право на изобретение. Действует в пределах территории того государства, ведомство которого его выдало.

По российскому законодательству заявка на выдачу патента подается автором или организацией в государственное патентное ведомство Российской Федерации (Роспатент). Выдача патента осуществляется в соответствии с нормами патентного права РФ.

По истечении двух месяцев с даты поступления заявки Патентное ведомство проводит по ней формальную экспертизу. Если по результатам последней принимается решение об отказе в выдаче патента, заявитель может подать возражение в Палату по Патентным спорам.

В случае положительного результата формальной экспертизы Патентное ведомство по ходатайству заявителя проводит экспертизу по существу. Если в результате этой экспертизы будет установлено, что изобретение, выраженное формулой, предложенной заявителем, патентоспособно, выносится решение о выдаче патента с этой формулой.

Патентоспособность

Патентоспособность – юридическое свойство объекта промышленной собственности, определяющее его способность охраняться документом исключительного права (патентом) на территории конкретной страны в течение срока действия патента.

Существуют три критерия патентоспособности:

Полезность: изобретение должно быть полезным, в т.ч. должно действовать, быть пригодным для промышленного применения.

Новизна: изобретение должно быть новым (т.е. не является частью существующего уровня техники).

Неочевидность: изобретение должно удовлетворять требованию неочевидности (иметь изобретательский уровень).

Без согласия патентообладателя изобретение не может быть использовано. Только патентообладатель может выдать разрешение на использование изобретение или полностью уступить патент.

Виды патентов

Существуют следующие типы патентов, которые может получить изобретатель.

Патент на промышленный образец – охранный документ, выдаваемый государственным патентным ведомством Российской Федерации, подтверждающий право его обладателя на промышленный образец.

Патент удостоверяет приоритет, авторство и исключительное право его обладателя на использование промышленного образца.

Патент на селекционное достижение – документ, выдаваемый в соответствии с Законом РФ "О селекционных достижениях" и удостоверяющий исключительное право его обладателя на использование селекционного достижения.

Свидетельство на полезную модель – охранный документ, удостоверяющий приоритет, авторство полезной модели и исключительное право на ее использование выдается Патентным ведомством автору, его правопреемнику или работодателю в результате подачи заявки на выдачу свидетельства на полезную модель.

Патент на изобретение - это разновидность патента, который выдается по результатам квалификационной экспертизы заявки на изобретение. Квалификационная экспертиза (или - экспертиза по сути) устанавливает соответствие изобретения условиям патентоспособности, т.е. новизне, изобретательскому уровню, промышленной применимости.

Патент в РФ выдается: автору (авторам) изобретения, промышленного образца, полезной модели физическим и (или) юридическим лицам (при условии их согласия), которые указаны автором (авторами) или его (их) правопреемником в заявке на выдачу патента либо в заявлении, поданном в патентное ведомство до момента регистрации объекта промышленной собственности.

Части патента

Патент представляет собой комплексное описание изобретения, состоящее из документов различного типа. Патент содержит полное описание изобретения, необходимые иллюстрации, чертежи, математические расчеты, а также любую дополнительную информацию, необходимую для его полного описания.

Что такое патентный поиск

Патентный поиск - это процесс отбора соответствующих запросу документов или сведений по одному или нескольким признакам из массива патентных документов или данных, при этом осуществляется процесс поиска из множества документов и текстов только тех, которые соответствуют теме или предмету запроса.

Патентный поиск осуществляется посредством информационно-поисковой системы и выполняется вручную или с использованием соответствующих компьютерных программ, а так же с привлечением соответствующих экспертов.

Предмет поиска определяют исходя из конкретных задач патентных исследований категории объекта (устройство, способ, вещество), а так же из того, какие его элементы, параметры, свойства и другие характеристики предполагается исследовать.

При патентном поиске сравниваются выражения смыслового содержания информационного запроса и содержания документа.

Для оценки результатов поиска создаются определенные правила-критерии соответствия, устанавливающие, при какой степени формального совпадения поискового образа документа с поисковым предписанием текст следует считать отвечающим информационному запросу.

Зачем проводить патентный поиск

Среди основных целей патентного поиска можно выделить:

Проверка уникальности изобретения Определение особенностей нового продукта

Определение других сфер применения нового продукта Поиск изобретателей или компании, получивших патенты на изобретения в той же области Поиск патентов на какой-либо продукт

Найти последние новинки в исследуемой области Поиск патентов на изобретения в смежных областях

Определение состояния исследований в интересуемом технологическом поле Выяснить, не посягает ли ваше изобретение на чужую интеллектуальную собственность Получить информацию по конкретной компании или состоянию сектора рынка в целом

Получить информацию о частных лицах, имеющих патенты на схожие изобретения Поиск потенциальных лицензиаров Поиск дополнительных информационных материалов

Патентный поиск является трудоёмким, но необходимым мероприятием. Он необходим не только лицам или организациям, желающим запатентовать изобретение, но и промышленным предприятиям, желающим это изобретение использовать.

Например, использование запатентованных изобретений другими юридическими и физическими лицами приводит к огромным штрафам и возможным разорением предприятий.

3)Локальный архив – совокупность результатов научного исследования в следующих формах : текстовое описание, графики, таблицы, распределения, макеты, схемы, методики, видео и аудио описания.

4)Экспериментальные исследования и результаты.

Планирование эксперимента (англ. experimental design techniques) —

комплекс мероприятий, направленных на эффективную постановку опытов. Основная цель планирования эксперимента — достижение максимальной точности измерений при минимальном количестве проведенных опытов и сохранении статистической достоверности результатов.

Планирование эксперимента применяется при поиске оптимальных условий, построении интерполяционных формул, выборе значимых факторов, оценке и уточнении констант теоретических моделей и др.

Для проведения эксперимента любого типа необходимо провести ряд предварительных действий: разработать гипотезу, подлежащую проверке, создать программу экспериментальных работ, определить способы и приемы вмешательства в объект исследования, обеспечить условия для осуществления процедуры экспериментальных работ, разработать пути и приемы фиксирования хода и результатов эксперимента, подготовить средства эксперимента (приборы, установки, модели и т. п.), обеспечить эксперимент необходимым обслуживающим персоналом.

Особое значение имеет правильная разработка методики эксперимента. Методика – это совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования. Она должна включать следующие составные элементы:

–проведение предварительного целенаправленного наблюдения над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьируемых факторов);

–создание условий, при которых возможно экспериментирование (подбор объектов для экспериментального воздействия, устранение влияния случайных факторов);

–определение пределов измерений;

–систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого явления в процессе эксперимента и точные описания фактов;

–проведение систематической регистрации измеряемых величин различными средствами и способами;

–создание повторяющихся ситуаций, изменение характера условий и перекрестные воздействия, создание усложненных ситуаций с целью подтверждения или опровержения ранее полученных данных;

–переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала.

Важным этапом подготовки к эксперименту является определение его целей и задач. Объем и трудоемкость исследований зависят от степени точности принятых средств измерений и глубины теоретических разработок. Чем чётче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем эксперимента. Количество задач для конкретного эксперимента не должно быть слишком большим (как правило 3 – 4, максимально до 10).

5) Моделирование системы, устройства, прибора.

Математическое моделирование – научный подход, связанный с построением и использованием математической модели исследуемого явления, субъекта или объекта, а также систем, их включающих с целью сокращения времени, сил и средств по предсказанию возможного будущего, повышения обоснованности и точности научных прогнозов, учёта их в деятельности.

—это математическое представление реальности

[1].Является частным случаем понятия модели, как системы, исследование которой позволяет получать информацию о некоторой другой системе.

Процесс построения и изучения математических моделей называется математическим моделированием.

Все естественные и общественные науки, использующие математический аппарат, по сути занимаются математическим моделированием: заменяют объект его математической моделью и затем изучают последнюю. Связь математической модели с реальностью осуществляется с помощью цепочки гипотез, идеализаций и упрощений. С помощью математических методов описывается, как правило, идеальный объект, построенный на этапе содержательного моделирования.

Основные понятия математического моделирования. Нас окружают сложные технические системы.

Впроцессе проектирования новой или модернизации существующей технической системы решаются задачи расчета параметров и исследования процессов в этой системе. При проведении многовариантных расчетов реальную систему заменяют моделью.

Вшироком смысле модель определяют как отражение наиболее существенных свойств объекта.

Математическая модель технического объекта - совокупность математических объектов и отношений между ними, которая адекватно отражает свойства исследуемого объекта, интересующие исследователя (инженера).