Науково-технічна інформація

Характерною рисою розвитку сучасної науки є бурхливий потік нових наукових даних, одержуваних у результаті досліджень. Щорічно у світі видається більш 500 тисяч книг по різних питаннях. Ще більше видається журналів. Але, незважаючи на це, величезна кількість науково-технічної інформації залишається неопублікованої.

Інформація має властивість "старіти". Це порозумівається появою нової друкованої і неопублікованої інформації або зниженням потреби в даній інформації. По закордонним даним інтенсивність падіння цінності інформації ("старіння") орієнтовно складає 10% у день для газет, 10% на місяць для журналів і 10% у рік для книг.

Таким чином, відшукати нове, передове, наукове в рішенні даної теми — складна задача не тільки для одного науковця, але і для великого колективу.

Недостатнє використання світової інформації приводить до дублювання досліджень. Кількість повторно одержуваних даних досягає в різних областях науково-технічної творчості 60 і навіть 80%. А це втрати, що у США, наприклад, оцінюються багатьма мільярдами доларів щорічно.

Кожен крок на шляху прогресу науки досягається усе великою працею, усе більш дорогою ціною. За останні чотири десятиліття збільшення в два-три разів кількості нових наукових даних супроводжувалося у світі восьми-, десятикратним ростом обсягу друкованої і рукописної інформації, п'ятнадцяти-, двадцятиразовим збільшенням чисельності людей науки і більш ніж сторазовим ростом асигнувань на науку і на освоєння її результатів.

Для прискорення добору необхідної документації з загального обсягу і підвищення ефективності праці працівників в Україні створена загальнодержавна служба науково-технічної інформації (НТИ).

Загальнодержавна служба містить у собі галузеві інформаційні центри — Республіканський інститут НТИ, інформаційні центри, відділи НТИ (ОНТИ) у НДІ, конструкторських бюро, на підприємствах.

Носіями інформації можуть бути різні документи:

книги (підручники, навчальні посібники, монографії);

періодичні видання (журнали, бюлетені, праці інститутів, наукові збірники);

нормативні документи (стандарти, Снипы, ТУ, інструкції, тимчасові вказівки, нормативні таблиці й ін.);

каталоги і прейскуранти;

патентна документація (патенти, винаходи);

звіти про науково-дослідні і дослідно-конструкторські роботи;

інформаційні видання (збірники НТИ, аналітичні огляди, інформаційні листки, експрес-інформація, виставочні проспекти й ін.);

переклади іноземної науково-технічної літератури;

матеріали науково-технічних і виробничих нарад;

дисертації, автореферати;

виробничо-технічна документація організацій (звіти, акти приймання робіт і ін.);

вторинні документи (реферативні огляди, бібліографічні каталоги, реферативні журнали й ін.).

Ці документи створюють величезні інформаційні потоки, темпи яких щорічно зростають.

Розрізняють висхідний і спадний потоки інформації.

Висхідний — це потік інформації від использователей в органи, що реєструють. Уся науково-технічна інформація реєструється в Республіканському інституті НТИ.

Виконавець науково-технічної роботи (НДІ, вузи й ін.) після твердження плану робіт зобов'язаний у місячний термін представити інформаційну карту в Республіканський інститут НТИ. До висхідного потоку відносять також статті, спрямовані в різні журнали.

Спадний — це потік інформації у виді бібліографічних оглядових реферативних і інших даних, що направляється в низові організації по їхніх запитах.

Збір, збереження і видачу інформації здійснюють довідково-інформаційні фонди (СИФ). У країні маються галузевих, республіканських і місцеві (у НДІ, вузах, ОКБ і т.д.) СИФ.

У СИФ установлений визначений порядок збереження інформації. Маються основний і довідковий фонди.

Основний фонд (книги, журнали, переклади, звіти й ін.) розміщається на полках за абеткою по видах інформації. Дисертації, звіти, проектні матеріали й інші громіздкі документи мікрофільтруються зі зменшенням у 200 і більш раз. Звіт або дисертація обсягом до 150 сторінок міститься в контейнері діаметром 35 мм. Зручні також мікрокарти (105x148 мм). На одній карті розміщається більш 80 сторінок тексту.

Довідковий фонд — це вторинні інформаційні документи основного фонду. Він представлений в основному бібліографічними і реферативними картками (125x75 мм), збереженими в каталожних висувних шухлядах.

Довідковий фонд складається з головної картотеки (утримуючої всі опубліковані і неопубліковані документи, збережені в даному СИФ), каталогів і карток.

По алфавітному каталозі можна відшукати будь-яку інформацію в даному СИФ на прізвище автора, редактори або за назвою першоджерела.

По систематичному каталозі можна підбирати інформацію для різних галузей знань. Для прискорення відшукання потрібної інформації до каталогу додається ключ — алфавітний предметний покажчик.

У реєстраційній картотеці періодичних видань утримуються зведення про журнали, збірники, бюлетені, збережених у даному СИФ (по роках і номерам).

Патенти й авторські посвідчення можна відшукати в картотеці описів винаходів.

Картотека стандартів містить різні нормативні документи — стандарти, норми, ТУ, тимчасові вказівки й ін.

Пошук потрібної інформації з кожним роком ускладнюється. Тому всі науковці повинні знати основні положення, зв'язані з інформаційним пошуком.

Інформаційний пошук — це сукупність операцій, спрямованих на відшукання документів, що необхідні для розробки теми. Пошук може бути ручний (здійснюється по звичайних бібліографічних картках, картотекам, друкованим покажчикам), механічний (носієм інформації є перфокарти), механізований (заснований на застосуванні лічильно-перфораційних машин) і автоматизований (застосування ЕОМ).

Інформаційний пошук здійснюється за допомогою інформаційно-пошукової мови (ИПЯ) — семантичної (значеннєвий) системи символів і правил їхнього сполучення. В інформаційно-пошуковій системі застосовують різні варіанти ИПЯ. В даний час найбільше поширення одержала універсальна десяткова класифікація документів інформації (УДК).

УДК розділяє всі області знань на десять відділів, кожний з яких поділяється на десять підрозділів, а підрозділ — на десять частин. Кожна частина деталізується до необхідного ступеня. Структура УДК складається з груп основних індексів і визначників. Групи поділяються на підгрупи загальних і спеціальних визначників.

УДК просто засвоюється працівниками видавництв і бібліотек, зручно шифрується, має відносно швидкий пошук інформації для узкоспециализированных тим.

В останні роки всі частіше застосовуються механізована й автоматизована системи пошуку, що усувають громіздкість системи УДК.

2. ФОРМУЛЮВАННЯ ТЕМИ НАУКОВОГО ДОСЛІДЖЕННЯ

У науково-дослідних розробках розрізняють: наукові напрямки, проблеми і теми.

Під науковим напрямком розуміють сферу наукових досліджень наукового колективу, присвячених рішенню яких-небудь великих, фундаментальних теоретичних і експериментальних задач у визначеній галузі науки. Структурними одиницями напрямку є комплексні проблеми і проблеми, теми і питання. Комплексна проблема містить у собі кілька проблем.

Під проблемою розуміють складну наукову задачу, що охоплює значну область дослідження і має перспективне значення. Корисність таких задач і їхній економічний ефект іноді можна визначити тільки орієнтовно. Рішення проблем ставить загальну задачу — зробити відкриття; вирішити комплекс задач, що забезпечують високу технічну готовність автомобільної техніки і т.д.

Проблема складається з ряду тим. Тема — це наукова задача, що охоплює визначену область наукового дослідження. Вона базується на численних дослідницьких питаннях. Під науковими питаннями розуміють більш дрібні наукові задачі, що відносяться до конкретної області наукового дослідження. Результати рішення цих задач мають не тільки теоретичне, але, головним чином, і практичне значення, оскільки можна порівняно точно установити очікуваний економічний ефект.

При розробці теми або питання висувається конкретна задача в дослідженні — розробити нову конструкцію, прогресивну технологію, нову методику і т.д.

Виборові тим передує ретельне ознайомлення з вітчизняними і закордонними джерелами даної і суміжної спеціальності.

Постановка (вибір) проблем або тим є важкою, відповідальною задачею, містить у собі ряд етапів.

Перший етап — формулювання проблем. На основі аналізу протиріч досліджуваного напрямку формулюють основне питання — проблему — і визначають загалом очікуваний результат.

Другий етап містить у собі розробку структури проблеми. Виділяють теми, підтеми, питання. Композиція цих компонентів повинна складати древо проблеми (або комплексної проблеми). По кожній темі виявляють орієнтовану область дослідження.

На третьому етапі встановлюють актуальність проблеми, тобто цінність її на даному етапі для науки і техніки. Для цього по кожній темі виставляють кілька заперечень і на основі аналізу, методом дослідницького наближення, виключають заперечення на користь реальності даної теми. Після такої "чищення" остаточно складають структуру проблеми і позначають умовним кодом теми, підтеми, питання.

При виборі важливо уміти відрізняти псевдопроблемы від наукових проблем. Псевдопроблемы (помилкові, мнимі), яку б не мали зовнішню форму, в основі своєї мають антинауковий характер.

При обґрунтуванні проблем їх колективно обговорюють на засіданнях учених рад, кафедр у виді публічного захисту, на якій виступають опоненти, і приймають остаточне рішення.

Після обґрунтування проблеми і встановлення її структури науковець (або колектив), як правило, самостійно приступає до вибору теми наукового дослідження. На думку деяких учених, вибрати тему найчастіше більш складно, чим провести саме дослідження. До теми пред'являють ряд вимог.

Тема повинна бути актуальної, тобто важливого, потребуючого дозволу в даний час. Це вимога одне з основних. Критерію для встановлення ступеня актуальності поки немає. Так, при порівнянні двох тим теоретичних досліджень ступінь актуальності може оцінити великий учений даної галузі або науковий колектив. При оцінці актуальності прикладних наукових розробок помилки не виникають, якщо більш актуальної виявиться та тема, що забезпечить великий економічний ефект.

Тема повинна вирішувати нову наукову задачу. Це значить, що тема в такій постановці ніколи не розроблялася і в даний час не розробляється, тобто дублювання виключається. Дублювання можливе тільки в тому випадку, коли за завданням керівних організацій однакові теми розробляють два конкуруючі колективи з метою дозволу найважливіших державних проблем у найкоротший термін. Таким чином, виправдане дублювання тим (розробок) іноді може бути одним з вимог.

Грань між науковими й інженерними дослідженнями з кожним роком усе більш стирається. Однак при виборі тим новизна повинна бути не інженерної, а наукової, тобто принципово нової. Якщо розробляється нехай навіть нова задача, але на основі уже відкритого закону, то це область інженерно-економічних, не наукових розробок. Тому необхідно відрізняти наукову задачу від інженерно-економічної. Усі те, що уже відомо, не може бути предметом наукового дослідження.

Тема повинна бути економічно ефективної і повинна мати значимість. Будь-яка тема прикладних досліджень повинна давати економічний ефект у народному господарстві. Це одне з найважливіших вимог.

На стадії вибору теми дослідження очікуваний економічний ефект може бути визначений, як правило, орієнтовно. Іноді економічний ефект на початковій стадії установити взагалі не можна. У таких випадках для орієнтованої оцінки ефективності можна використовувати аналоги (близькі за назвою і розробкою теми).

При розробці теоретичних досліджень вимога економічності може уступати вимозі значимості. Значимість, як головний критерій теми, має місце при розробці досліджень, що визначають престиж вітчизняної науки або складають фундамент для прикладних досліджень, або спрямованих на удосконалювання суспільних і виробничих відносин і ін.

Тема повинна відповідати профілеві наукового колективу. Кожен науковий колектив по сформованих традиціях має свій профіль, кваліфікацію, компетентність. Така спеціалізація, що сприяє нагромадженню досвіду досліджень, дає свої позитивні результати, підвищується теоретичний рівень розробок, якість і економічна ефективність, скорочується термін виконання дослідження. Однак не можна впадати в крайність, застосовуючи цей принцип. Якщо допускати монополію в науці, то виключається змагання ідей. Це може знизити ефективність наукових досліджень. Замовникові буде надаватися наукова продукція, що не завжди може відбивати найкращі показники.

Виконуючи тривалий час роботу з узкоспециализированной тематики з устояною методикою, деякі науковці втрачають до неї інтерес. Тому в колективі може бути трохи (до 10%) непрофільних тем, що не відрізняються різко від основної тематики колективу. Це може викликати ентузіазм, ініціативу і доливши творчих сил у колективі.

Важливою характеристикою теми є її осуществимость або внедряемость. При розробці теми варто оцінити можливість її закінчення в плановий термін і впровадження у виробничих умовах замовника. Якщо це не можна здійснити взагалі або здійснити в терміни, що не влаштовують замовника, то свідомо планують розробку непридатних, неефективних тим.

Обґрунтовуючи тему, науковець повинний добре знати виробництво і його запити на даному етапі. Для цього необхідно організовувати відрядження у великі виробничі об'єднання, керування, підприємства, що займаються впровадженням.

Велике значення має відвідування галузевих і академічних інститутів, кафедр родинних вузів. Особливу роль здобувають бесіди з ведучими науковцями, великими фахівцями-виробничниками.

Істотно спрощується методика вибору тим у науковому колективі, що має наукові традиції (свій профіль) і разрабатывающем комплексну проблему. У таких колективах наукові дослідження виконують не одинака, а групи, що спеціалізуються на розробці тим або питань. Тут починаючий працівник, як правило, одержує тему, що була обґрунтована раніше. Імовірність одержати не актуальну, не нову, не ефективну тему виключена. При колективній розробці наукових досліджень велику роль здобувають критика, дискусія, обговорення проблем і тим. У процесі дискусії виявляються нові, ще не вирішені актуальні задачі різного ступеня важливості, обсягу, термінів розробки.

Усе це створює сприятливі умови для участі студентів у науково-дослідній роботі. Вибір тим для магістерської роботи не представляє якої-небудь складності.

Після ознайомлення з темою науковець робить доповідь керівникові і колективові, у якому обґрунтовує постановку питання і його стан на момент одержання теми.

Ефективно на цьому етапі підготувати 1—2 реферати, провести пошуковий експеримент, консультації з працівниками НДІ і виробництва. Це дозволить ширше і глибше представити науково-дослідну тему.

Велике значення для вибору тематики має чітке формулювання загальних задач замовником (міністерством, відомством і ін.).

Науковий керівник колективу повинний з великою увагою поставитися до пропозицій співробітників, що можуть виставити ряд тим і питань. Перед остаточним рішенням доцільно організувати широку дискусію.

При складанні загальної програми досліджень необхідно мати у виді, що в процесі наукових розробок можливі деякі зміни в тематиці. Визначена роль у цьому належить замовникові, що у залежності від виробничої обстановки, що складається, вносить корективи, висуваючи на перше місце першочергові теми.

Важливе значення при розробці загальної програми дослідження має виділення довгострокових і короткострокових досліджень, фундаментальних і прикладних. Співвідношення між ними залежить від багатьох факторів — вимог замовника, наукового потенціалу колективу, наявності сучасного експериментального устаткування, наукового заділу колективу і його працездатності і т.д.

Приведені вище вимоги (критерії), пропоновані до вибору тим, дозволяють всебічно оцінити й установити придатність їхній для даної науково-дослідної організації.

Однак у період бурхливої НТР у процесі розробки тим, особливо довгострокових, актуальність їх і економічність іноді можуть змінюватися в гіршу сторону, а тому що витрати на виконання НИР зросли, те дуже важливим критерієм при виборі тим є їхня перспективність, а отже, стабільність.

У даному випадку одних суб'єктивних методів оцінки недостатньо. Першорядного значення набувають чисельні методи.

Для оцінки перспективності тим застосовують два методи — математичний і експертні оцінки.

Математичний метод заснований на використанні різних показників, що визначають перспективність досліджень. Найбільше часто в прикладних темах застосовують показник перспективності К_п,в основі якого лежать економічні показники:

де V_г— річний обсяг продукції, упроваджуваної після освоєння даної теми, одиниць;

Сивий — вартість одиниці продукції, грн.;

Р_н — імовірність наукового успіху в розробці теми;

Р_в— імовірність упровадження наукових розробок;

Т— тривалість виробничого впровадження, років;

З_и — загальні витрати на наукове дослідження, грн.;

З_осв — витрати на досвідчені і промислове освоєння, грн.;

З_г — щорічні витрати на виробництво продукції, грн.

Чим вище показник К_п,тим перспективніше тема, планована до розробки.

Показник перспективності теми може бути інший:

де Э_общ— загальний очікуваний економічний ефект; Р_р— імовірність ризику.

У формулах (1) і (2) Р_н, Р_в, Р_р— величини прогностичні. Вони встановлюються на основі наукових прогнозів.

В останні роки при виборі тим усе ширше застосовують методи експертних оцінок. Суть цього методу полягає в тім, що плановану тему оцінюють фахівці-експерти. Кожному експертові видається оцінна бальна шкала, за допомогою якої він установлює бали по темі. У табл. 1 приведений варіант оцінних систем.

Після відповіді експертів на питання результати обробляють різними методами. Найбільш простим є метод максимального бала — віддають перевагу тій темі, що набирає найбільший сумарний бал. У даному випадку тема є перспективної, якщо сума балів позитивна. Після всього цього тема ще раз розглядається, обговорюється на засіданні наукової ради кафедри, факультету, лабораторії, НДІ, вузу й ін., затверджується і приймається рішення про роботу над нею.

Таблиця 1. Варіант оцінних систем

3. ФОРМУЛЮВАННЯ МЕТИ І ЗАДАЧ ДОСЛІДЖЕННЯ

Кожне наукове дослідження після вибору теми починають з ретельного вивчення науково-технічної інформації.

Ціль пошуку, пророблення, аналізу інформації — усебічне висвітлення стану питання по темі, уточнення її (якщо це необхідно), обґрунтування мети і задач наукового дослідження.

Для прискорення пошуку необхідно удатися до допомоги Українського науково-дослідного інституту НТИ, а також регіональних центрів НТИ й обласних НТИ.

У залежності від оснащеності організації пошук роблять самостійно (ручний спосіб, по перфокартах) або механизированно-автоматизированным добором із залученням фахівців НТИ.

Варто приділити увага вивченню різних літературних джерел як в оригіналі, так і по перекладних виданнях. Аналіз іноземної інформації дозволить виключити дублювання по досліджуваній темі. Це жадає від науковця знання одного або двох іноземних мов (кращі англійський, німецький, французький).

Без особистого ознайомлення з оригіналом або кваліфікованим перекладом базуватися на літературному аналізі іноземної інформації інших авторів не рекомендується, оскільки кожен автор проробляє літературу стосовно до своєї теми дослідження. Рішення цього питання останнім часом спрощується, оскільки з ЦНИИПИ і ВИНИТИ можна одержувати огляди, новини техніки, експрес-інформацію по закордонних дослідженнях з високою якістю перекладів. Крім безпосередньо стосовної до теми інформації, необхідно проробити основну літературу по родинних спеціальностях.

Так, при розробці теми по обґрунтуванню режимів профілактичних робіт автомобілів, потрібно проробити літературу з питань обґрунтування режимів профілактики залізничного, авіаційного й іншого видів транспорту.

Дуже важливо ознайомитися з циклом дисциплін, близьких до теми, аналіз яких може бути корисний при розробці окремих питань теми. Наприклад, при розробці режимів профілактики автомобільної техніки корисно ознайомитися з питаннями по фізиці (фізика твердих тіл, дифузія рідини, газів і пар і т.д.), прикладній механіці (аналіз навантажень, напруг, деформацій) і ін.

Для всебічного аналізу інформаційного матеріалу необхідно ознайомитися з тематикою наукових досліджень, що проводяться в автомобільно-дорожніх вузах і факультетах, у галузевих НДІ автомобільного транспорту. Проробляючи архівний матеріал цих організацій, потрібно робити запису лише необхідного по темі матеріалу з указівкою номера звіту, року, теми, виконавців.

На стадії збору й аналізу інформації корисні відрядження в проектні установи, особливо на великі передові підприємства. Такі відрядження дозволяють з'ясувати, у якому ступені досліджувана тема вирішується на виробництві, на які сторони теми варто звернути особливу увагу, які питання представляють першочерговий практичний інтерес. Бажано мати думка виробничих колективів по темі наукового дослідження.

Після збору літературних, архівних, виробничих і інших інформаційних даних і їхнього узагальнення корисно довідатися думка великих учених. Вони можуть надати істотну допомогу в розробці теми і визначенні обсягу інформації, що збирається.

Таким чином, науковець, проробляючи тему, накопичує велику кількість різної інформації. У залежності від найменування і наукової значимості теми обсяг інформації може досягати 100—200 найменувань і більш.

Для ефективного аналізу цієї інформації необхідно знати методи її обліку, пророблення й аналізу.

Облік проробленої інформації зводиться до складання бібліографії. Бібліографія — це перелік різних інформаційних документів із указівкою наступних визначених даних: прізвище й ініціали автора, назва джерела, місце видання, видавництво, рік видання, обсяг джерела в сторінках. Наприклад: Несвитский Я. И. Технічна експлуатація автомобілів. — К.: Вища шк., 1971. — 342 с.

Бібліографічний перелік складають за абеткою по прізвищах авторів (для прискорення пошуку потрібної інформації).

Пророблення інформації зводиться до її вивчення і запам'ятовування.

Кожне джерело повинне бути ретельно пророблений. Тому дуже важливо вміти працювати над книгою. Читання, пророблення інформації — нелегка справа.

Першою умовою ефективного пророблення документів є установка, тобто ціль читання, спрямованість. Вона активізує мислення, підвищує пам'ять, допомагає зрозуміти що читається, робить сприйняття більш точним. Цей психологічний фактор жадає від працівника заздалегідь створити визначений настрій для осмислювання що читається, настроїти себе "на визначену хвилю".

Пророблення науково-технічної інформації вимагає творчого підходу, для чого необхідне натхнення. Воно підвищує ефективність пророблення інформації. Але навіть якщо немає натхнення, потрібно зусиллям волі змусити себе працювати над книгою творчо.

Увага, зосередженість над текстом багато в чому визначають якість пророблення інформації.

У процесі читання діють різні подразники — музика, шум, розмови, власні думки й ін. Вони незалежно від волі людини діють на центральну нервову систему, погіршують умови мислення. При визначеному рівні шуму наша увага відволікається, швидше настає стомлення і якість засвоєння інформації істотно погіршується.

Тому, щоб підвищити працездатність розумової праці, різні перешкоди варто усунути. Деякі читачі думають, що шум, музика їм не заважають. Це не зовсім так. Якщо перешкоди і не помічаються свідомістю, то них фіксує нервова система. Особливо помітна роль перешкод при проробленні складної НТИ.

Разом з тим, як показують психологічні досвіди, робота в повній ізоляції від зовнішнього середовища

також не оптимальна. Як перешкоди в таких випадках є власні думки, відволікання. Без напруги думки й уяви ефективність пророблення інформації знижується.

Самостійність праці — важливий фактор роботи над інформацією. Кожна сторінка повинна бути неквапливо проаналізована, обдумана стосовно до поставленої мети. Тільки вдумливий, самостійний аналіз прочитаного дозволить переконатися у своїх судженнях, закріпити думка, поняття, представлення.

Дуже важливим фактором при проробленні літератури є наполегливість і систематичність. Часто, особливо при читанні складного нового тексту чітко осмислити його з першого разу неможливо. Приходиться читати і перечитувати, домагаючись повного розуміння викладеного.

Послідовне, систематичне читання поліпшує засвоєння матеріалу, що проробляється. Відволікання зриває, розбудовує логічно набудовану думку, приводить до стомлення.

Систематичне посидюще читання за планом, з обмірковуванням і аналізом прочитаного набагато продуктивніше безсистемного читання.

Продуктивність пророблення інформації істотно залежить від розумової працездатності. Остання — від уміння правильно розподілити свою роботу в часі, уміло використовувати фізіологічні перерви. Після 1—2 годин роботи рекомендується робити перерви на 5—7 хвилин, фізичні вправи, обтирання тіла й особи водою або посилений глибокий подих. Усе це стимулює центральну нервову систему і підвищує працездатність. Іноді при читанні корисно відключитися на 2 —3 хвилини.

Проробляючи текст, необхідно домагатися, щоб кожне місце було зрозуміле. В окремих випадках потрібно не тільки зрозуміти, але і запам'ятати текст на той або інший період. Кожен науковець повинний володіти мистецтвом запам'ятовування.

Існують різні способи запам'ятовування.

Механічний — заснований на багаторазовому повторенні і завчанні прочитаного. При такому запам'ятовуванні ("зазубривании") відсутня логічний зв'язок між окремими елементами. Цей спосіб найменш ефективний, він застосовний для обмежених випадків — запам'ятовування дат, формул, цитат, іноземних слів і ін.

Установлено, що тренування пам'яті численними повтореннями малоефективне. Пам'ять повинна базуватися не на формальному сприйнятті, а на активній розумовій діяльності інформації, що проробляється. Запам'ятати — значить мислити. Це основа ефективності пам'яті, підвищення продуктивності розумової праці.

Логічно-значеннєвий спосіб заснований на запам'ятовуванні логічних зв'язків між окремими елементами. При читанні необхідно зрозуміти не окремі елементи, а весь текст у цілому, його зміст, спрямованість, значення. Часто досить швидко прочитати текст один раз, щоб його запам'ятати. Однак при цьому особлива увага необхідно приділяти логічним зв'язкам. Логічно-значеннєвий спосіб запам'ятовування в багато разів ефективніше механічного.

Довільний спосіб запам'ятовування заснований на застосуванні різних мнемонічних прийомів. Найбільш розповсюджений вибірковий мнемонічний прийом. Перед проробленням інформації задаються метою — запам'ятати лише конкретний матеріал (у залежності від мети, що проробляється,), наприклад, технологічну послідовність діагностування рульового керування автомобіля і т.д. Така спрямованість, установка спрощує запам'ятовування цікавлячих нас матеріалу.

Іншим мнемонічним прийомом є тимчасова спрямованість, тобто потребная тривалість запам'ятовування. Так, студент силоміць волі змушує себе запам'ятати більше матеріалу на короткий термін з метою здати іспит. Звичайно такий матеріал зберігається в пам'яті короткий термін. Науковець змушує себе надовго запам'ятати матеріал, що зберігається в пам'яті весь період розробки теми.

Цей метод заснований на формулі: яка спрямованість (установка), таке і запам'ятовування. Він ефективний лише при використанні логіко-значеннєвого прийому.

Мимовільний спосіб заснований на випадковому запам'ятовуванні (без наміру, установки) окремих фрагментів тексту, обумовленому виниклими емоціями в процесі читання.

Ми запам'ятовуємо повно і надовго не тільки тоді, коли цього хочемо, але і тоді, коли немає такого бажання, що трапляється при активному, творчому читанні.

Текст зберігається в пам'яті визначений час. Поступово він починає забуватися. Спочатку після сприйняття інформації процес забування відбувається найбільше швидко, згодом темп його сповільнюється. Так, у середньому через один день губиться близько 23—25% заученого, через п'ять днів — близько 35% і через десять днів — 40%.

Повторення — один з ефективних способів запам'ятовування. Повторення буває пасивним (перечитується кілька разів) і активним (перечитується з переказом). Другий спосіб більш ефективний, у ньому сполучиться завчання і самоконтроль. Іноді корисно сполучати активне повторення з пасивним.

Щоб краще запам'ятати, потрібно правильно вибрати час для повторення. З огляду на характер забування, матеріал краще повторити в день читання або ж наступного дня, а потім повторювати тільки періодично і лише те, що становить найбільший інтерес. Невеликий по обсязі текст краще повторити цілком. Великі тексти спочатку освоюють у цілому, потім повторюють особливо важкі фрагменти.

Невід'ємною вимогою пророблення НТИ є запис прочитаного. Вона дозволяє краще його зрозуміти і засвоїти; подовжити процес сприйняття інформації, отже, краще запам'ятати; відновити в пам'яті забуте; розвити мислення, проаналізувати текст; відібрати найбільш важливі фрагменти інформації для розроблювальної теми.

Однак запис вимагає додаткового часу. Часто її виконують неправильно. Так, дуже короткий запис поєднує пророблену інформацію. Навпаки, зайва подробиця в записі означає не тільки витрату часу, але і невміння зрозуміти і відбити головне. Іноді при записі основне підмінюється другорядним або спотворюється зміст тексту. Тому дуже важливо вміти правильно записати пророблений текст.

Проробляючи НТИ, застосовують виписки, анотації, конспекти.

Виписки — коротке (або повне) зміст окремих фрагментів (розділів, глав, параграфів, сторінок) інформації. Цінність виписок дуже висока. Вони можуть замінити суцільне конспектування тексту; стислість їх дозволяє в малому обсязі нагромадити велику інформацію. Удало відібрана виписка може бути основою для подальшої розумової, творчої діяльності науковця.

Анотація — це стиснутий зміст першоджерела. Анотації складають на даний документ інформації в цілому. Їх зручно накопичувати на окремих картах по різних питаннях теми, що проробляється. За допомогою анотацій можна швидко відновити в пам'яті текст.

Конспекти — це докладний виклад змісту інформації. Головне в складанні конспекту — це уміти виділити раціональне зерно стосовно до розроблювальної теми. Конспект повинний бути змістовним, повним і по можливості коротким. Повнота запису означає не обсяг, а всі те, що є головним у даній інформації.

Для того щоб конспект був коротким, необхідно текст складати самотужки, що вимагає осмислювання, аналізу прочитаного, отже, приносить велику користь. При цьому варто застосовувати скорочення слів, але так, щоб не був загублений зміст. Не рекомендується, наприклад, скорочувати підряд кілька слів. У скороченому тексті варто зберегти всі розділові знаки. Ефективно кожному науковцю мати свій словник скорочень.

Конспект повинний бути правильно оформлений. Кожен добуток бажано законспектувати в окремому зошиті. Запис необхідно вести тільки з однієї сторони листа з полями близько 1/4 ширини листа. Текст повинний мати абзаци й ієрархічний розподіл на пункти 1, 2, 3,... і а, б, у, м,... Для виділення головних думок потрібно застосовувати підкреслення суцільною або пунктирною лінією.

Іноді конспект необхідно доповнити новим матеріалом, своїми пропозиціями, аналізом і т.д. По тексту ставлять номера, якими відзначають відповідні доповнення на полях або зворотної (чистої) сторінці листа.

Існують два способи складання конспектів.

Перший — підібрана інформація з даної теми проробляється послідовно. Спочатку складають конспект на кожну інформацію, а потім усі поєднують в один оглядовий добуток. Хоча цей спосіб найбільш розповсюджений, однак він не досить ефективний, тому що вимагає великої витрати часу.

Другий — вибірковий. Підібрану для пророблення інформацію розташовують у ряд по ступені повноти, актуальності, новизни. Спочатку проробляють саму повну сучасну інформацію з високим науковим рівнем. За допомогою змісту складають повний план теми. Далі приступають до швидкого пророблення менш важливої, другорядної інформації, доповнюючи нею план основного першоджерела. У випадку повторення другорядну інформацію опускають. Другий спосіб скорочує час на підготовку узагальненого конспекту.

Аналіз інформації, що проробляється — одна з найважливіших задач.

Всю інформацію необхідно класифікувати і систематизувати. Джерела можна систематизувати в хронологічному порядку або по тематиці аналізованих питань.

У першому випадку всю інформацію з теми систематизують по етапах. Для цього доцільно в історії розробки даної теми виділити наукові етапи, що характеризуються якісними стрибками.

На кожнім етапі літературні джерела потрібно піддати ретельному критичному аналізові. Для цього необхідно мати визначену ерудицію, рівень знань. При такому критичному аналізі різні ідеї, факти, теорії зіставляють один з одним. Коштовним є уміння науковця установити етап в історії досліджуваного питання, визначити рубіж, після якого в даній темі з'явилися ідеї, що якісно змінили напрямок досліджень.

У процесі активного аналізу виникають власні розуміння і думки, виявляються найбільш актуальні питання, що підлягають дослідженню в першу і другу чергу, формуються представлення. Усе це поступово формує фундамент майбутньої гіпотези наукового дослідження.

Бувають випадки, коли в процесі аналітичного огляду науковець лише перелічує авторів і приводить анотації їхніх робіт, не висловлюючи при цьому своєї думки. Такий пасивний, формальний огляд інформації зовсім неприпустимий.

Іншим варіантом аналізу є тематичний. Весь обсяг інформації систематизують з питань розроблювальної теми. При цьому розглядають останні видання НТИ, по можливості монографії, у яких підведений підсумок досліджень по даному питанню. Додатково вибірково аналізують джерела, що представляють особливий інтерес.

Другий варіант огляду більш простий, його частіше застосовують, він вимагає менше витрат часу. Однак він менш повно дозволяє проаналізувати наявну по темі інформацію.

Керівною ідеєю всього аналізу інформації повинне бути обґрунтування актуальності і перспективності передбачуваної мети наукового дослідження.

Кожне джерело аналізують з погляду історичного наукового внеску в рішення і розвиток даної теми. При цьому ретельно розбирають роль теорії експерименту і цінність виробничих рекомендацій.

За результатами пророблення інформації роблять методологічні висновки, у яких підбивають підсумок критичного аналізу. У висновках повинні бути освітлені наступні питання: актуальність і новизна теми; останні досягнення в області теоретичних і експериментальних досліджень по темі, найважливіші найбільш актуальні теоретичні й експериментальні задачі, а також виробничі рекомендації, що підлягають розробці в даний момент; технічна доцільність і економічна ефективність цих розробок.

На основі зазначених висновків формулюють у загальному виді мета і конкретні задачі наукового дослідження. Звичайна кількість задач, що підлягають дослідженню з теми одним науковцем, коливається від 3 до 8. При цьому важлива роль належить науковому керівникові. Він обмежує і направляє пошук, допомагає розібратися (особливо починаючому науковцю) у величезному потоці інформації, відкинути другорядні джерела.

На цьому закінчується другий етап наукового дослідження.

4. МЕТОДОЛОГІЯ ТЕОРЕТИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Теоретичні дослідження повинні бути творчими. Творчість — це створення за задумом нових цінностей, нові відкриття, винаходи, установлення невідомих науці фактів, створення нового, коштовної для людства інформації.

Спростувати існуючі або створити нові наукові гіпотези, дати глибоке пояснення процесів або явищ, що раніш були незрозумілими або слабоизученными, зв'язати воєдино різні явища, тобто знайти стрижень досліджуваного процесу, науково узагальнити велика кількість досвідчених даних — усе це неможливо без теоретичного творчого мислення.

Творчий процес вимагає удосконалювання відомого рішення. Удосконалювання є процесом переконструювання об'єкта мислення в оптимальному напрямку. Коли переробка досягає границь, визначених поставленої раніше метою, процес оптимізації припиняється, створюється продукт розумової праці. У теоретичному аспекті — це гіпотеза дослідження, тобто наукове передбачення.

За певних умов процес удосконалювання приводить до оригінального теоретичного рішення. Оригінальність виявляється у своєрідній, неповторній точці зору на процес або явище.

Творчий характер мислення при розробці теоретичних аспектів наукового дослідження полягає в створенні представлень уяви, тобто нових комбінацій з відомих елементів, і базується на наступних прийомах: зборі й узагальненні інформації; постійному зіставленні, порівнянні, критичному осмисленні; виразному формулюванні власних думок, їхньому письмовому викладі; удосконалюванні й оптимізації власних положень.

Творчий процес теоретичного дослідження має кілька стадій: знайомство з відомими рішеннями; відмовлення від відомих шляхів рішення аналогічних задач; перебір різних варіантів рішення; рішення.

Творче рішення часте не укладається в заздалегідь намічене планом. Іноді оригінальні рішення з'являються "раптово", після здавалося б тривалих і марних спроб.

Чим більше відомих (типових, шаблонових) рішень, тим сутужніше домогтися оригінального рішення. Часто вдалі рішення виникають у фахівців суміжних областей, на яких не давить вантаж відомих рішень. Творчий процес представляє власне кажучи розривши звичних представлень і погляд на явища з іншого погляду.

Власні творчі думки, оригінальні рішення виникають тим частіше, чим більше сил, праці, часу затрачається на постійне обмірковування об'єкта дослідження, чим глибше науковець захоплений дослідницькою роботою.

Успішне виконання теоретичних досліджень залежить не тільки від кругозору, наполегливості і цілеспрямованості науковця, але і від того, якою мірою він володіє методами дедукції й індукції.

Дедуктивний — це такий спосіб дослідження, при якому приватні положення виводяться з загальних.

Індуктивний — це такий спосіб дослідження, при якому по приватних фактах і явищам установлюються загальні принципи і закони. Даний спосіб широко застосовують у теоретичних дослідженнях. Так, Д. И. Менделєєв, використовуючи частки факти про хімічні елементи, сформулював закон, відомий за назвою "періодичний".

При теоретичних дослідженнях використовують як індукцію, так і дедукцію. Обґрунтовуючи гіпотезу наукового дослідження, установлюють її відповідність загальним законам діалектики і природознавства (дедукція). У той же час гіпотезу формулюють на основі приватних фактів (індукція).

Особливу роль у теоретичних дослідженнях грають способи аналізу і синтезу.

Аналіз — це спосіб наукового дослідження, при якому явище розчленовується на складові частини. Синтез — протилежний аналізові спосіб, що полягає в дослідженні явища в цілому, на основі об'єднання зв'язаних один з одним елементів у єдине ціле. Синтез дозволяє узагальнювати поняття, закони, теорії.

Методи аналізу і синтезу взаємопов'язані, їх однаково використовують у наукових дослідженнях.

При аналізі явищ і процесів виникає потреба розглянути велику кількість фактів (ознак). Тут важливо уміти виділити головне.

У цьому випадку може бути застосований спосіб ранжирування, за допомогою якого виключають усе другорядне, що не впливає істотно на розглянуте явище.

У наукових дослідженнях широко застосовується спосіб абстрагування, тобто відволікання від другорядних фактів з метою зосередитися на найважливіших особливостях досліджуваного явища. Наприклад, при дослідженні роботи якого-небудь механізму аналізують розрахункову схему, що відображає основні, істотні властивості механізму.

У ряді випадків використовують спосіб формалізації. Сутність його полягає в тому, що основні положення процесів і явищ представляють у виді формул і спеціальної символіки. Застосування символів і інших знайомих систем дозволяє установити закономірності між досліджуваними фактами.

У теоретичних дослідженнях можливі два методи: логічний і історичний. Логічний метод містить у собі гіпотетичний і аксіоматичний.

Гіпотетичний метод заснований на розробці гіпотези, наукового припущення, що містить елементи новизни й оригінальності. Гіпотеза повинна повніше і краще пояснити явища і процеси, підтверджуватися експериментально і відповідати загальним законам діалектики і природознавства. Цей метод дослідження є основним і найбільш розповсюдженим у прикладних науках.

Гіпотеза складає суть, методологічну основу, теоретичне передбачення, стрижень теоретичних досліджень. Будучи керівною ідеєю всього дослідження, вона визначає напрямок і обсяг теоретичних розробок.

Сформулювати найбільше чітко і повно робочу гіпотезу, як правило, важко. Від того, як сформульована гіпотеза, залежить ступінь її наближення до остаточного теоретичного рішення теми, тобто трудомісткість і тривалість теоретичних розробок. Успіх залежить від повноти зібраної інформації, глибини її творчого аналізу, стрункості і цілеспрямованості методичних висновків за результатами аналізу, чітко сформульованих цілей і задач дослідження, досвіду й ерудиції науковця.

На стадії формулювання гіпотези теоретичну частину необхідно розчленувати на окремі питання, що дозволить спростити їхнє пророблення. Основою для пророблення кожного питання є теоретичні дослідження, виконані різними авторами й організаціями. Науковець на основі їхнього глибокого пророблення, критичного аналізу і формулювання (у разі потреби) своїх пропозицій розвиває існуючі теоретичні представлення або пропонує нове, більш раціональне теоретичне рішення теми.

Аксіоматичний метод заснований на очевидних положеннях (аксіомах), прийнятих без доказу. По цьому методі теорія розробляється на основі дедуктивного принципу. Більш широке поширення він одержав у теоретичних науках (математику, математичній логіці й ін.).

Історичний метод дозволяє досліджувати виникнення, формування і розвиток процесів і подій у хронологічній послідовності з метою виявити внутрішні і зовнішні зв'язки, закономірності і протиріччя. Даний метод дослідження використовується переважно в суспільних і, головним чином, в історичних науках. У прикладній же науках він застосовується, наприклад, при вивченні розвитку і формування тих або інших галузей науки і техніки.

Між логічним і історичним методами існує єдність, засноване на тім, що будь-яке логічне пізнання повинне розглядатися в історичному аспекті.

У прикладних науках основним методом теоретичних досліджень є гіпотетичний. Його методологія містить у собі наступне: вивчення фізичної, хімічної, економічної і т.п. сутності досліджуваного явища за допомогою описаних вище способів пізнання; формулювання гіпотези і складання розрахункової схеми (моделі) дослідження; вибір математичного методу дослідження моделі і її вивчення; аналіз теоретичних досліджень і розробка теоретичних положень.

Опис фізичної або економічної сутності досліджуваного явища (або процесу) складає основу теоретичних розробок. Такий опис повинний усебічно висвітлювати суть процесу і базуватися на законах фізики, хімії, механіки, фізичної хімії, політекономії й ін. Для цього дослідник повинний знати класичні закони природних і суспільних наук і вміти них використовувати стосовно до робочої гіпотези наукового дослідження.

Останнім часом усе більшого значення набувають дослідження з питань прогнозування й економічного обґрунтування, а також організації виробництва, що відбивають у комплексі складні системи. Оптимізація структур підприємств, інформаційні й інші управлінські процеси займають ведуче місце в дослідженнях, що обумовлено впровадженням ЕОМ.

З огляду на викладене, можна більш ефективно й ощадливо сформулювати гіпотезу наукового дослідження і намітити план його виконання.

Первинним у пізнанні фізичної й економічної сутності процесів виступають спостереження. Любою процес залежить від багатьох діючих на нього факторів. Кожне спостереження або вимір може зафіксувати лише деякі фактори. Для того щоб найбільше повно зрозуміти процес, необхідно мати велику кількість спостережень і вимірів. Виділити головне і потім глибоко досліджувати процеси або явища за допомогою великої, але не систематизованої інформації важко. Тому таку інформацію прагнуть "згустити" у деяке абстрактне поняття — "модель".

Під моделлю розуміють штучну систему, що відображає основні властивості досліджуваного об'єкта — оригіналу. Модель — це зображення в зручній формі численної інформації про досліджуваний об'єкт. Вона знаходиться у визначеній відповідності з останнім, може замінити його при дослідженні і дозволяє одержати інформацію про нього.

Метод моделювання — вивчення явищ за допомогою моделей — один з основних у сучасних дослідженнях.

Розрізняють фізичне і математичне моделювання. При фізичному моделюванні фізика явищ в об'єкті і моделі і їхніх математичних залежностях однакові. При математичному моделюванні фізика явищ може бути різної, а математичні залежності однаковими. Математичне моделювання здобуває особливу цінність, коли виникає необхідність вивчити дуже складні процеси.

При побудові моделі властивості і сам об'єкт звичайно спрощують, узагальнюють. Чим ближче модель до оригіналу, тим удаліше вона описує об'єкт, тим ефективніше теоретичне дослідження і тим ближче отримані результати до прийнятої гіпотези дослідження.

Моделі можуть бути фізичні, математичні, натурні.

Фізичні моделі дозволяють наочно представляти процеси, що протікають у натурі. За допомогою фізичних моделей можна вивчати вплив окремих параметрів на плин фізичних процесів.

Математичні моделі дозволяють кількісно досліджувати явища, що важко піддаються вивченню на фізичних моделях.

Натурні моделі являють собою масштабно змінювані об'єкти, що дозволяють найбільше повно досліджувати процеси, що протікають у натурних умовах.

Стандартних рекомендацій з вибору і побудови моделей не існує. Модель повинна відображати істотні явища процесу. Дрібні фактори, зайва деталізація, другорядні явища і т.п. лише ускладнюють модель, утрудняють теоретичні дослідження, роблять їх громіздкими, нецілеспрямованими. Тому модель повинна бути оптимальної по своїй складності, бажано наочної, але головне — досить адекватної, тобто описувати закономірності досліджуваного явища з необхідною точністю.

Для побудови найкращої моделі необхідно мати глибокі і всебічні знання не тільки по темі і суміжних науках, але і добре знати практичні аспекти досліджуваної задачі.

В окремих випадках модель досліджуваного явища може бути обмежена лише описом сутності.

Іноді побудова фізичних моделей і математичний опис явища неможливо. Однак і при цьому необхідно сформулювати робочу гіпотезу, проілюструвати її графіками, таблицями, припустити й оцінити результати, що повинні бути отримані на основі цієї гіпотези, спланувати і провести науково-дослідну роботу.

Різноманітні фізичні й економічні моделі досліджуваних процесів досліджують математичними методами, що можуть бути розділені на такі основні групи.

Аналітичні методи дослідження (елементарна математика, диференціальні й інтегральні рівняння, варіаційне вирахування й інші розділи вищої математики), використовувані для вивчення безперервних детерминированных процесів. За допомогою аналітичних методів дослідження встановлюють математичну залежність між параметрами моделі. Ці методи дозволяють глибоко і усебічно вивчити досліджувані процеси, установити точні кількісні зв'язки між аргументами і функціями, глибоко проаналізувати досліджувані явища.

Методи математичного аналізу з використанням експерименту (метод аналізу, теорія подоби, метод размерностей) і ін.

Аналітичні залежності дозволяють на основі функціонального аналізу рівнянь вивчати процеси в загальному виді і є математичною моделлю класу процесів. Математична модель може бути представлена у виді функції, рівняння, у виді системи рівнянь, диференціальних або інтегральних рівнянь.

Такі моделі звичайно містять велика кількість інформації. Характерною рисою математичних моделей є те, що вони можуть бути перетворені за допомогою математичного апарата. Так, наприклад, функції можна досліджувати на экстремум; диференціальні або інтегральні рівняння можна вирішити. При цьому дослідник одержує нову інформацію про функціональні зв'язки і властивості моделей.

Використання математичних моделей є одним з основних методів сучасного наукового дослідження. Але він має істотні недоліки. Для того щоб із усього класу знайти приватне рішення, властивому лише даному процесові, необхідно задати умови однозначності. Установлення крайових умов вимагає проведення достовірного досвіду і ретельного аналізу експериментальних даних. Неправильне прийняття крайових умов приводить до того, що піддається теоретичному аналізові не той процес, що планується, а видозмінений.

Крім зазначеного недоліку аналітичних методів, у багатьох випадках відшукати аналітичні вираження з урахуванням умов однозначності, що найбільше реально відображають фізична сутність досліджуваного процесу, або взагалі неможливо або надзвичайно важко. Іноді, досліджуючи складний фізичний процес при добре обґрунтованих крайових умовах, спрощують вихідні диференціальні рівняння через неможливість або надмірну громіздкість їхнього рішення, що спотворює його фізичну сутність. Таким чином, дуже часто реалізувати аналітичні залежності складно.

Експериментальні методи дозволяють глибоко вивчити процеси в межах точності техніки експерименту і сконцентрувати увагу на тих параметрах процесу, що становлять найбільший інтерес. Однак результати конкретного експерименту не можуть бути поширені на інший процес, навіть близький по фізичній сутності, тому що результати будь-якого експерименту відображають індивідуальні особливості лише досліджуваного процесу. З досвіду ще неможливо остаточно установити, які з параметрів впливають на хід процесу і як буде протікати процес, якщо змінювати різні параметри одночасно. При експериментальному методі кожен конкретний процес повинний бути досліджений самостійно.

У кінцевому рахунку експериментальні методи дозволяють установити приватні залежності між окремими перемінними в строго визначених інтервалах зміни. Аналіз перемінних характеристик за межами цих інтервалів може привести до перекручування залежності, грубим помилкам.

Таким чином, і аналітичні, і експериментальні методи мають свої переваги і недоліки, що часто утрудняють ефективне рішення практичних задач. Тому надзвичайно плідним є сполучення позитивних сторін аналітичних і експериментальних методів дослідження.

Явища, процеси вивчаються не изолированно друг від друга, а комплексно. Різні об'єкти з їх специфічними змінними величинами поєднуються в комплекси, характеризуемые єдиними законами. Це дозволяє поширити аналіз одного явища на інші або цілий клас аналогічних явищ. При такому принципі досліджень зменшується число змінних величин, вони заміняються узагальненими критеріями. У результаті спрощується шукане математичне вираження. На цьому принципі засновані методи сполучення аналітичних способів дослідження з експериментальними методами аналогії, подоби, размерностей, що є різновидом методів моделювання.

Статистичний^-статистичні-ймовірносно-статистичні методи дослідження (статистика і теорія імовірностей, дисперсійний і коррекционный аналізи, теорія надійності, метод Монте-Карло й ін.) для вивчення випадкових процесів — дискретних і безперервних.

Всі автотранспортні процеси виконуються в умовах безупинно мінливої обстановки. Ті або інші події можуть відбутися або не відбутися. У зв'язку з цим приходиться аналізувати випадкові, вероятностные або стохастические зв'язку, у яких кожному аргументові відповідає безліч значень функції. Спостереження показали, що незважаючи на випадковий характер зв'язку розсіювання має цілком визначені закономірності. Для таких статистичних законів теорія імовірностей дозволяє пророчити результат не однієї якої-небудь події, а середній результат випадкових подій і тем точніше, чим більше число аналізованих явищ.

Дуже часто застосовують методи теорії імовірностей і математичної статистики в теорії надійності, що у даний час широко використовується в різних галузях науки і техніки.

Основною задачею теорії надійності є прогнозування (пророкування з тією або іншою імовірністю) різних показників — безвідмовної роботи, терміну служби і т.д. Вона зв'язана з перебуванням імовірностей.

Для дослідження складних процесів вероятностного характеру з 1950 р. стали застосовувати метод Монте-Карло. З його допомогою в даний час вирішують широке коло задач, у яких ставлять мета відшукати найкраще рішення з безлічі розглянутих варіантів: відшукати найкращий варіант розміщення баз, складів, підприємств; визначити оптимальна кількість автомобілів, що обслуговують об'єкт; уточнити пропускну здатність АЗС і ін.

Метод Монте-Карло, називаний методом статистичного моделювання або статистичних іспитів, являє собою чисельний метод рішення складних задач. Він заснований на використанні випадкових чисел, що моделюють вероятностные процеси. Результати рішення методу дозволяють установити емпіричні залежності досліджуваних процесів. Рішення задач методом Монте-Карло ефективно лише з використанням швидкодіючих ЕОМ.

Методи системного аналізу (дослідження операцій, теорія масового обслуговування, теорія керування, теорія множин і ін.) одержали широке поширення останнім часом, що в значній мірі обумовлено розвитком ЕОМ, що забезпечує швидке рішення й аналіз складних математичних задач.

Під системним аналізом розуміють сукупність прийомів і методів для вивчення складних об'єктів — систем, що представляють собою складну сукупність взаємодіючих між собою елементів. Взаємодія елементів системи характеризується прямими і зворотними зв'язками. Сутність системного аналізу полягає в тому, щоб виявити ці зв'язки й установити їхній вплив на поводження всієї системи в цілому.

Системний аналіз використовують для дослідження таких складних систем, як економіка автомобільного транспорту, автотранспортне підприємство й ін. Найбільше часто розглядають розвиток цих систем у часі. Ефективно методи системного аналізу можуть бути використані при плануванні й організації технології виробничих процесів підприємств.

Системний аналіз у більшості випадків роблять з метою оптимізації процесів і керування системами, що полягають у виборі такого варіанта керування, при якому досягається мінімальне або максимальне значення заданої (обраної) величини — критерію оптимізації. Складність вибору належного критерію полягає в тому, що на практиці в задачах оптимізації і керування мають справу з багатьма критеріями, що часто бувають взаємно суперечливими. Математично правильна постановка задачі оптимізації припускає наявність лише одного критерію. Найбільше часто вибирають який-небудь один критерій, а для інших установлюють граничні (гранично припустимі) значення. Іноді застосовують змішані критерії, що представляють собою функцію від первинних параметрів. У багатьох випадках критерії оптимізації називають цільовими функціями.

Докладно про усі викладені математичні методи дослідження студенти ознакамливаются в спеціальних дисциплінах, що читаються по спеціальностях економічних факультетів.

Етап теоретичних розробок наукового дослідження містить у собі наступні основні розділи: 1) вивчення фізичної або економічної сутності процесу, явищ; 2) формулювання гіпотези дослідження, вибір, обґрунтування і розробка фізичної або економічної моделі; 3) математизація моделі; 4) аналіз теоретичних рішень, формулювання висновків.

Може бути прийнята й інша структура теоретичної частини дослідження, наприклад, якщо не удається виконати математичні дослідження, то формулюють робочу гіпотезу в словесній формі, залучаючи графіки, таблиці й ін. Однак необхідно прагнути до застосування математизації висунутих гіпотез і інших наукових висновків.

5. МЕТОДОЛОГІЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Найбільш важливою складовою частиною наукових досліджень є експерименти. Це один з основних способів одержати нові наукові знання. Більш 2/3 усіх трудових ресурсів науки затрачається на експерименти. В основі експериментального дослідження лежить експеримент, що представляє собою науково поставлений досвід або спостереження явища в умовах, що точно враховуються, що дозволяють стежити за його ходом, керувати їм, відтворювати його щораз при повторенні цих умов. Від звичайного, повсякденного, пасивного спостереження експеримент відрізняється активним впливом дослідника на досліджуване явище.

Основною метою експерименту є перевірка теоретичних положень (підтвердження робочої гіпотези), а також більш широке і глибоке вивчення теми наукового дослідження.

Експеримент повинний бути проведений по можливості в найкоротший термін з мінімальними витратами при найвищій якості отриманих результатів.

Розрізняють експерименти природні і штучні.

Природні експерименти характерні при вивченні соціальних явищ (соціальний експеримент) в обстановці, наприклад, виробництва, побуту і т.п.

Штучні експерименти широко застосовуються в багатьох природничонаукових дослідженнях. У цьому випадку вивчають явища, ізольовані до необхідного ступеня, щоб оцінити них у кількісному і якісному відношеннях.

Іноді виникає необхідність провести пошукові експериментальні дослідження. Вони необхідні в тому випадку, якщо важко класифікувати усі фактори, що впливають на досліджуване явище унаслідок відсутності достатніх попередніх даних. На основі попереднього експерименту будується програма досліджень у повному обсязі.

Експериментальні дослідження бувають лабораторні і виробничі.

Лабораторні досвіди проводять із застосуванням типових приладів, спеціальних моделюючих установок, стендів, устаткування і т.д. Ці дослідження дозволяють найбільше повно і доброякісно, з необхідною повторюваністю вивчити вплив одних характеристик при варіюванні інших. Лабораторні досвіди у випадку досить повного наукового обґрунтування експерименту (математичне планування) дозволяють одержати гарну наукову інформацію з мінімальними витратами. Однак такі експерименти не завжди цілком моделюють реальний хід досліджуваного процесу, тому виникає потреба в проведенні виробничого експерименту.

Виробничі експериментальні дослідження мають на меті вивчити процес у реальних умовах з урахуванням впливу різних випадкових факторів виробничого середовища.

Однієї з різновидів виробничих експериментів є збирання матеріалів в організаціях, що накопичують по стандартних формах ті або інші дані. Цінність цих матеріалів полягає в тім, що вони систематизовані за багато років за єдиною методикою. Такі дані добре піддаються обробці методами статистики і теорії імовірностей.

У ряді випадків виробничий експеримент ефективно проводити методом анкетування. Для досліджуваного процесу складають ретельно продуману методику. Основні дані збирають методом опитування виробничих організацій по попередньо складеній анкеті. Цей метод дозволяє зібрати дуже велика кількість даних спостережень або вимірів по досліджуваному питанню. Однак до результатів анкетних даних варто відноситися з особливою старанністю, оскільки вони не завжди містять досить достовірні зведення.

У залежності від теми наукового дослідження обсяг експериментів може бути різним. У кращому випадку для підтвердження робочої гіпотези досить лабораторного експерименту, але іноді приходиться проводити серію експериментальних досліджень: попередніх (пошукових), лабораторних, полігонних на експлуатованому об'єкті.

У ряді випадків на експеримент затрачається велика кількість засобів. Науковець робить величезну кількість спостережень і вимірів, одержує безліч діаграм, графіків, виконує невиправдано велику кількість іспитів.

На обробку й аналіз такого експерименту затрачається багато часу. Іноді виявляється, що виконано багато зайвого, непотрібного. Усе це можливо, коли експериментатор чітко не обґрунтував мету і задачі експерименту. В інших випадках результати тривалого, великого експерименту не цілком підтверджують робочу гіпотезу наукового дослідження. Як правило, це також властиво для експерименту, чітко не обґрунтованого метою і задачами. Тому перш ніж приступити до експериментальних досліджень, необхідно розробити методологію експерименту.

Методологія експерименту — це загальна структура (проект) експерименту, тобто постановка і послідовність виконання експериментальних досліджень. Методологія експерименту містить у собі наступні основні етапи:

1) розробку плану-програми експерименту;

2) оцінку вимірів і вибір засобів для проведення експерименту;

3) проведення експерименту;

4) обробку й аналіз експериментальних даних.

Приведена кількість етапів справедливо для традиційного експерименту. Останнім часом широко застосовують математичну теорію експерименту, що дозволяє різко підвищити точність і зменшити обсяг експериментальних досліджень.

У цьому випадку методологія експерименту включає такі етапи: розробку плану-програми експерименту; оцінку виміру і вибір засобів для проведення експерименту; математичне планування експерименту з одночасним проведенням експериментального дослідження, обробкою й аналізом отриманих даних.

Тепер зупинимося трохи поподробней на етапах експериментального дослідження.

План-програма включає найменування теми дослідження, робочу гіпотезу, методику експерименту, перелік необхідних матеріалів, приладів, установок, список виконавців експерименту, календарний план робіт і кошторис на виконання експерименту. У ряді випадків включають роботи з конструктированию і виготовленню приладів, апаратів, пристосувань, методичне їхнє обстеження, а також програми досвідчених робіт на підприємствах.

Основа плану-програми — методика експерименту (див. вище). Один з найбільш важливих етапів складання плану-програми — визначення мети і задач експерименту. Чітко обґрунтовані задачі — це вагомий внесок у їхнє рішення. Кількість задач повинна бути невеликим. Для конкретного (не комплексного) експерименту оптимальною кількістю є 3—4 задачі. У великому, комплексному експерименті їх може бути 8—10.

Необхідно правильно вибрати фактори