3.4. Научная задача.

(Научная задача. Задачи исследования).

После формулирования объекта, предмета и цели исследования обосновываются предложения о том, каким образом эта цель исследования может быть достигнута, а именно: в каком направлении двигаться, что надо предпринять, что нужно изменить и как это сделать. Таким образом, формируется задача (теоретическая или практическая), которая чаще всего состоит из частных вопросов (задач).

Рекомендуется перед математической постановкой решаемой научной задачи сформулировать ее на обычном словесном (или вербальном) уровне без использования математических символов. А затем уже после осмысления сущности решаемой задачи дать ее математическую постановку. «Наибольший эффект от применения математических моделей может быть достигнут в том случае, если система достаточно хорошо изучена и описана на доматематическом вербальном уровне, определены цель исследования и доступные для измерения показатели свойств системы. В противном случае применение математической модели может оказаться не полезным, а вредным, будет отвлекать внимание от главных вопросов исследования к второстепенным, сводиться к бессмысленному жонглированию математическими символами.» (Вентцель Е.С.).

Математическая постановка задачи зависит от физической сущности выбранного объекта и предмета исследования, а также от поставленной цели диссертации. Однако можно рекомендовать следующую схему, основанную на теории принятия решений.

В этом случае для математической постановки задачи, как правило, необходимо определить:

1) показатель эффективности, определяющий степень соответствия результатов решаемой задачи поставленной цели исследований;

2) частные характеристики объекта или процесса, которые вы собираетесь определять в ходе решения задачи (параметры выбора);

3) частные характеристики элементов окружающей среды, объекта или процесса, которые вам задаются, и вы их не можете изменять в ходе решения задачи (условия выбора);

4) допущения и ограничения, в рамках которых будет решаться поставленная задача;

5) зависимости показателя эффективности от этих характеристик и дополнительные данные, зависящие от особенностей показателя эффективности;

6) критерий эффективности, определяющий меру соответствия результата и цели исследования;

На основании полученных данных формулировка задачи может включать:

1) исходные данные, необходимые для решения задачи (т.е., что дано);

2) что требуется получить в результате решения задачи (т.е., что найти)

3) возможные допущения и ограничения (т.е. при ограничениях на значения переменных).

Постановка задачи с учетом описания всех перечисленных данных может занимать 1-2 листа текста.

Пример:

Тема диссертационной работы - «Методика обоснование требований к ИВС региона …». Объект исследования - ИВС региона. Предмет исследования - методики обоснования требований к ИВС. Цель работы: разработать методики обоснования требований к ИВС, обеспечивающей комплексное выполнение функций (перечень функций с заданной эффективностью). Формулируется вербальная постановка задачи, соответствующая цели исследования, но с более детальным описанием показателей эффективности и требуемых результатов. На основании вербальной постановки определяются следующие данные для математической постановки задачи. 1). Определяется векторный показатель эффективности g ={g1, g2,…,gn}, где g1, g2,…,gn – частные показатели эффективности, выбираемые исходя из требований, предъявляемых заказчиками к результатам выполнения функций ИВС, например, точность, своевременность, надежность, достоверность получаемой информации, стоимость и т. д. 2). Определяются параметры выбора m: характеристики видов обеспечения (технического, методического, программного, информационного, организационного и правового), алгоритмы функционирования ИВС, состав и структура, характеристики системы связи и передачи данных, системы технического обслуживания и ремонта, показатели системы информационной безопасности, характеристики применяемой элементной базы и т.п. 3). Определяются условия выбора n: показатели системы управления, в рамках которой будет функционировать ИВС, перечень выполняемых функций, выделяемые ассигнования и др. 4) Определены возможные ограничения на параметры и условия выбора в виде их допустимых значений: m Î M и n Î N. 5). Установлены общие зависимости g(m,n), ={g1(m,n), g2(m,n),…,gn(m,n)} показателей эффективности создаваемой ИВС от параметров m Î M и условий выбора n Î N. Дополнительные данные включают модель предпочтений показателей Пg. 6). На основе модели предпочтений определён критерий эффективности принимаемых решений в виде gi Î Gi , i = 1, 2,..., n, где Gi - область требуемых значений i-го показателя задаётся непосредственно или с помощью специального правила (формулы, алгоритма). Требуется принять решение, заключающееся в выборе таких параметров m* Î M, которые удовлетворяют заданной модели предпочтений и критерию эффективности.

Задачи диссертационного исследования рассматриваются как основные этапы работы диссертанта. Для кандидатской диссертации бывает достаточно 3-4 частных задач. Чаще всего формулируются они в форме перечисления, например: изучить, описать, составить, выявить, установить, разработать и т.п.

При формулировке научной задачи можно воспользоваться, например, такой конструкцией:

«Для достижения поставленной цели необходимо решить научную задачу (краткая и емкая формулировка задачи, прямым образом вытекающая из сформулированной цели исследования). В рамках этой задачи можно выделить следующие частные вопросы (задачи) исследования:

1. …

2. …

3. … »

или

«Исходя из указанной цели исследования его основными задачами являются:

1. …

2. …

3. …

4. … »

Перечисление задач исследования может определяться как временной последовательностью его ведения, так и логической последовательностью, которая обусловлена внутренней логикой исследовательского процесса.

Тщательно сформулировав задачи, вы облегчите себе работу, поскольку из формулировок задач обычно формулируются названия глав диссертации, а описание решения этих задач составляет содержание глав диссертационной работы. Кроме того, выводы диссертации должны показать, как решены задачи исследования, и доказать, что они действительно решены.