Тема 7. Організація наукових досліджень

Фундаментальне дослідження - процес, спрямований на відкриття нового, невідомого раніше явища або на дослідження властивостей природних об'єктів .

Фундаментальні дослідження мають такі особливості:

• неможливість наперед визначити кінцевий результат;

• невідомими є витрати часу і засобів на досягнення результату;

• безперервний пошук оптимальних способів здійснення операцій у дослідженні;

• тут створюється принципово нова інформація, що істотно змінює існуючу систему знань.

• основна частина досліджень закінчується негативним результатом, проте витрати праці на їх проведення необхідні і виправдані.

Фундаментальне дослідження включає в загальному вигляді п'ять основних етапів.

Перший з них - висунення попередньої гіпотези, постановка завдання на основі вивчення наявної інформації. До цього етапу відноситься визначення кінцевої мети дослідження, підбір можливих способів її досягнення і їх порівняльна оцінка, встановлення вимог та обмежень, що пред'являються до перевірки гіпотези.

Друга стадія - формування методики встановлення істинності гіпотези.

До цього етапу відносять:

• аналіз завдання:

• визначення ідеального кінцевого результату;

• виявлення науково-технічних суперечностей - чинників, що заважають отриманню ідеального результату і причин, що породжують їх;

• встановлення умов, при яких ідеальний результат може бути одержаний;

• розробка програми експерименту, яка покликана визначити спосіб усунення суперечностей шляхом змін в об'єкті дослідження, в навколишньому середовищі, використанні нових методів дослідження. За результатами проведення другої стадії створюється математична модель явища, що вивчається.

Організація експерименту, що дозволяє встановити відповідність первинної гіпотези об'єктивному ходу процесу.

Основний етап - власне теоретичне дослідження, уточнення попередніх гіпотез з урахуванням результатів експерименту або аналізу створеної інформаційної моделі.

Завершальна фаза - відбір інформації для аналізу можливості її використання у практичній діяльності. Цей етап є проміжною ланкою між фундаментальними і прикладними дослідженнями.

Організація академічної науки - це загальні принципи організації системи функціонування науки.

Особливості організації академічної науки:

• в період формування наукових досліджень, коли створюються основи нової теорії, головним є скорочення термінів отримання принципово нових результатів досліджень. Для цього під проблему створюються нові групи дослідників, об'єднані спільністю концепції і наукових інтересів, інтенсивними професіональними зв'язками. Жорстка лімітація ресурсів на цьому етапі нераціональна, бо втрата темпу знецінює результат, - наступна розробка морально застарілих ідей ніколи не окупить себе.

• на другому етапі, коли йдеться про уточнення і вживання нової теорії найважливіше - диверсифікація ресурсів та інформації.

• критерієм оцінки фундаментального дослідження на першому етапі є наукова значущість інформації, яка визначається компетентними експертами, науковою громадськістю.

• на другому етапі проведення фундаментальних досліджень слід враховувати також економічний потенціал і масштаби використання результатів дослідження.

• на третьому етапі здійснюють інформаційне моделювання найрізноманітніших процесів, явищ, технічних систем за допомогою комп'ютерів.

Він включає:

• по-перше, створення математичної моделі, що всесторонньо описує об'єкт;

• по-друге, розробку обчислювального алгоритму для вивчення її поведінки;

• по-третє, створення програм з використанням проблемно-орієнтованих пакетів;

• по-четверте, проведення обчислень та аналіз їх результатів у співставленні з теоретичними прогнозами і даними експериментів.

Характер результатів фундаментальних НДР залежить від того, на якій стадії вони знаходяться. Спочатку вони виражаються перш за все в публікаціях і звітах; потім - у вигляді моделей, макетів, винаходів і т.д.

Основні напрямки планування фундаментальних досліджень:

• своєчасне і систематичне оновленні тематики НДР;

• вивільнення ресурсів з напрямів, де вже досягнуті основні наукові результати, передачі їх для подальшої розробки в дочірні організації і перемиканні ресурсів на нову перспективну тематику.

Організація прикладних досліджень включає чотири основні етапи:

• перший з них - розробка і затвердження технічного завдання (ТЗ). При цьому проводиться інформаційна підготовка (збір і вивчення літератури, вітчизняного і зарубіжного досвіду. Цей етап включає розробку програми, способів і методів дослідження, визначення послідовності його етапів, оцінку надійності пропонованої методики. Після цього складаються кошторисна калькуляція.

• другий етап - теоретичне дослідження - висунення і обґрунтування гіпотез, класифікація фактів і явищ, аналіз їх взаємозв'язку, складання принципових схем і варіантів рішень, математичних і матеріальних моделей.

• Третій експериментальний етап включає виготовлення і випробування сформованих моделей .

• На останньому етапі проводиться узагальнення і оцінка результатів.

У науці використовують більш як 100 симплексних, дуплексних і ще складніших методів аналізу.

Всі вони засновані на:

• екстраполяції - перенесення в майбутнє тенденцій, що мали місце в минулому і теперішньому часі;

• експертизі - оцінці імовірності подій;

• моделюванні (формалізації виявлених залежностей за допомогою математичних символів).

Методи екстраполяції можна використовувати лише при умові, якщо немає підстав припускати зміну тенденцій розвитку в наступному періоді, тобто на порівняно нетривалий термін. Тому екстраполяція використовується головним чином для короткотермінових і середньо термінових прогнозів.

При цьому:

• використовується апарат апроксимації функцій. Проте при цьому належить підібрати тип функції, що найточніше виражає тенденції процесу (лінійна, квадратична, статична, показова).

• використовуються складні графоаналітичні методи екстраполяції, при яких тенденції розвитку представляються у вигляді кривих і складних графів.

Методи експертних оцінок засновані на статистичній обробці прогнозних оцінок, одержаних шляхом опитування висококваліфікованих фахівців у відповідних галузях.

Розрізняється декілька методів експертних оцінок.

Індивідуальне анкетне опитування дозволяє з'ясувати незалежну думку експертів.

Метод "Дельфі" припускає ізоляцію експертів від критики колег і осіб, зацікавлених в підсумках експертизи. В той же час допускається проведення вторинного опиту, після того, як експерти ознайомляться з первинними оцінками своїх колег.

Груповий метод прогнозування заснований на попередньому обговоренні "дерева цілей" і виробленні колективних оцінок відповідними комісіями.

У цілому експертиза включає п'ять етапів:

1. розробка процедури експертизи (вибір шкали оцінок, методу висловлювання думок, отримання колективної оцінки і т.д.);

2. розробка процедури відбору експертів (чисельність групи, вимоги до кваліфікації, порядок її оцінки);

3. формування груп експертів з осіб, що володіють необхідним досвідом і незалежним, нестандартним мисленням;

4. проведення опитування і оцінка його якості;

5. обробка думок експертів.

У науці використовують різноманітні і методи прогнозування на основі моделювання.

Розрізняють логічні, інформаційні математико-статистичні моделі.

Для прогнозування використовуються методи:

• математичного програмування;

• теорії ігор;

• регресивний і кореляційний аналіз і т.д.