II. Основы научных исследований

Содержание

I. Основные понятия и свойства науки…..……………………………….…...4

II. Основы научных исследований……………………………………………...8

III. Основы научных знаний.………………………..…………………………..12

IV. Практика использования научных знаний………………...……………….13

V. Математические методы решения научных задач………………..……….14

VI. Основы теории моделирования…………………………………………….15

VII. Основы теории алгоритмов…………………………………………………19

VIII. Основы системного анализа ……….……..………………………………….19

IX. Основы системного синтеза.…..……………..………….…………………22

I. Основные понятия и свойства науки

1. Определение предмета наука

- (по Далю)… полное и порядочное собрание опытных и умозрительных истин, содержащее не один только навык, а разумное и связанное знание; стройное, последовательное изложение любой отрасли, ветви сведений.

- (по Ожегову) система знаний о закономерностях в развитии природы, общества и населения, а так же отдельных отраслей знаний.

- (по Советскому Энциклопедическому словарю) сфера человеческой деятельности, функция которой – выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности… производительная сила общества.

Современная трактовка: наука – это сфера человеческой деятельности, которая систематизирует опытные и формирует умозрительные знания с целью рационального использования их в практической деятельности.

2. Цели науки.

Глобальной целью науки является получение опытных и систематизация умозрительных истин.

Главными целями науки является описание, объяснения и предсказание процессов и явлений действительности, составляющих предмет ее изучения на основе открываемых ею законов.

Научные цели достигаются решением научных задач целедостижения.

3. Функции науки.

Основными функциями науки являются:

- феноменологическое описание явлений и предметов природы и общества;

- ноуменологическое объяснение явлений и предметов природы и общества;

- открытие закономерностей развития природы и общества;

- предсказание направления развития природы и общества.

4. Структура научных знаний.

Научные знания состоят из:

- Философских знаний;

- Естественно – научных знаний;

- Общественно – научных знаний;

- Научно – технических знаний.

5. Генезис (история) науки

5.1.Античная наука (VII в. до н.э.) Зародилась в древности в связи с потребностью общественной практики возделывания с/х продукции и продуктов животноводства.

5.2.Средневековая наука до XIV в Наибольшие успехи были достигнуты в области естественных наук: медицина, с/х, география, астрономия, математика.

5.3.Наука эпохи возрождения (XIV – XVI вв.) Наибольшие успехи в области физики, химии, математики (геометрия, функциональный анализ, пределы, ряды) и т.д.

5.4.Наука нового времени (XVI – XX средина века) Наибольшие успехи в области механики, физики, химии, теплотехники, электротехники радиотехники и общественных наук.

5.5.Современная наука (средина ХХ – начало XXI веков)
Бурное развитие генетики, полупроводниковой электротехники, информатики, кибернетики и на этой основе развитие общественных и технических наук во всех сферах деятельности, особенно в ракетно-космической и радиоэлектронной сферах деятельности.

6. Наука в системе общественного бытия

В настоящее время считается, что в основе общественного бытия лежат практическая и познавательная деятельность, как отдельного индивида, так и общества в целом, которые осуществляются в рамках первой природы. При этом познавательная деятельность направлена на получение новых научных знаний, которые формируют мировоззрение (систему идей о происхождении и развитии природы, жизни людей и мышления). Практическая деятельность направлена на создание объектов второй природы, знания о которой вместе с мировоззрением формирует мотивацию (систему принципов общественного воздействия на природу, а так же принципов действия и поступков людей). Схематично это показано на рис. 1.

Рис.1. Наука в системе общественного бытия

В развитии науки наблюдаются эволюционные периоды – периоды постоянного накопления знаний, и революционные периоды – во время которых происходит быстрая смена системы мировоззренческих (методологических) взглядов, системы мотивации и методов воздействия на природу и общество.

7. Процесс и категории научного познания.

Процесс научного познания (рис.2) происходит через создание субъектом познания гносеологического образа объекта познания. Гносеологический образ объекта познания всегда принадлежит субъекту познания и обязательно включает в себя субъективное (идеальное) и объективное (реальное), чувственное (иррациональное) и рациональное (умозрительное) знание.

Абсолютизация субъективного или объективного знания ведет в субъективный или объективный идеализм. Абсолютизация чувственного знания ведет в сенсуализм, а рационального – в рационализм.

8. Фундаментальные категории научного познания

Фундаментальными категориями теории научного познания являются: субъект и объект познания.

Познание направлено на получение и систематизацию опытных (экспериментальных) и формирование умозрительных (теоретических) истин, совокупность которых составляет знание.

9. Свойства науки

Наука — это непрерывно развивающаяся система научных знаний (объективных законов природы, общества и мышления), получаемых с помощью научных исследований и практики использования научных знаний в качестве производительной силы общества.

Такое определение науки выделяет три ее основные компоненты: научные исследования, научные знания, и практику использования научных знаний (рис.3).

Рис. 3. Основные компоненты науки

Научные исследования проявляются в форме научных направлений решения комплексных научных проблем, отдельных научных проблем, научных тем, научных вопросов, а также доказательства гипотез, теорем, научных выводов и т.д.

Научные знания существуют в виде страт, сфер, областей, систем, теорий, аксиом, постулатов, подходов, принципов, законов, правил, и т.д. Научные знания получают в результате научных исследований (научно-познавательной деятельности).

Практика использования научных знаний проявляется в форме применения научных знаний в практической деятельности и в глубоких изменениях взаимоотношений науки, техники и технологий.

Однако не всякое знание можно рассматривать как научное. Нельзя признать научными те знания, которые получает человек лишь на основе простого наблюдения. Эти знания играют в жизни людей важную роль, но они не раскрывают сущности явлений, взаимосвязи между ними, которые позволили бы объяснить, почему данное явление протекает так или иначе, и, кроме того, предсказать дальнейшее развитие наблюдаемого явления.

Истинность научного знания определяется не только логикой, но и обязательной проверкой его на практике. Научные знания принципиально отличаются от слепой веры, от признания истинным того или иного положения, без какого-либо логического обоснования и его практической проверки.

Раскрывая закономерные связи действительности, наука выражает их в абстрактных понятиях, строго соответствующих этой действительности.

II. Основы научных исследований

1. Формой существования и развития науки является научное исследование. Научные исследования должны обладать такими свойствами как актуальность, значимость, востребованность, достоверность, прагматичность и т.д. В теории познания выделяют два уровня исследования: теоретический и эмпирический.

2. Основными категориями и определениями научных исследований являются: объекты, субъекты, темы (названия), методы (способы), виды, формы, средства (инструментарии) и результаты исследований (новые знания).

3. Объектами научных исследований являются: сферы, отрасли, области предметы науки и системы, технологии и устройства техники.

4. Субъектами научных исследований являются государственные, муниципальные, частные (коммерческие) научные учреждения и физические лица.

5. Средствами или инструментарием научных исследований являются: опыт, эксперимент, модели, алгоритмы, комплексы научных программ.

6. Результатами научных исследований являются: теории, технологии, методологии, методики, методы, модели, конструкции, устройства, а также интеллектуальная собственность юридических и физических лиц и т.п.

7. Любое научное исследование определяется темой (названием) исследования. Оно выполняется путем решения научных проблем или задач с помощью построения физических, формальных (абстрактных) и математических моделей (в том числе задач исследования), осуществляется накоплением и обработкой результатов исследований с помощью математических методов и заканчивается систематизацией полученных результатов, поверкой их достоверности на практике, выявлением их практической ценности и возможности применения.

8. Проведению научных исследований предшествует тщательное ознакомление с отечественными и зарубежными источниками информации в данной области и смежных областях исследований. Проведение научных исследований включает в себя ряд этапов:

· Первый этап — формулирование проблемы или темы исследования.

· Второй этап – анализ существующих противоречий. На основе анализа противоречий исследуемой проблемы или темы формулируют задачи целедостижения и определяют в общих чертах ожидаемый результат.

· Третий этап включает в себя разработку структуры проблемы или темы. Здесь выделяют подтемы и вопросы. Декомпозиция этих компонентов составляет дерево проблемы или даже комплексной проблемы. По каждой проблеме и теме выявляют ориентировочную область исследования.

· На четвертом этапе устанавливают актуальность проблемы или темы, т. е. ее ценность и значимость на данном этапе развития науки и техники. Для этого по каждой теме на основе анализа, методом исследовательского приближения, определяют пользу от данной темы. После такой "чистки" составляют структуру проблемы и обозначают условным кодом темы, подтемы, вопросы.