Методология_научного_исследования_Тема_7

1.

МЕТОДОГИЯ
НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ТЕМА 7.
Методы научного исследования

2.

Структура научного знания
(классификация по уровню теоретизации)
ФИЛОСОФИЯ – отрасль науки, система
взглядов на мир – мировоззрение, методология
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ (фундаментальные) науки:
физика, химия, космология, кибернетика, биология,
антропологические науки, общественные науки,
технические науки и т.д.
МАТЕМАТИКА – отдельная
область научного знания,
предмет – построение
формальных моделей
явлений и процессов,
изучаемых остальными
науками
ПРАКТИЧЕСКИЕ
(прикладные) науки - основа
технологий: технические
науки, медицина, педагогика,
и т.д.
2

3.

Технические науки — это науки, изучающие
создание и функционирование техники. Эволюция
технических знаний базируется на развитии
практических инженерных навыков и объектного
содержания технической деятельности
Объект технических наук — это техника, технология, техническая, инженерная
деятельность и практика, определенные закономерности функционирования и
развития техники в целом, а также отдельных ее элементов, принципы, способы и
методы проектно-технической деятельности, разработка идеальных моделей
технических устройств, материализации и овеществления технического знания
прежде всего в материальном производстве, а затем и в других сферах.
Предмет технических наук - совокупность свойств, отношений и законов разных видов
техники, технологий, приборов, измерительных инструментов, строительных,
архитектурных конструкций и других артефактов человеческой деятельности

4.

Формирование технических
наук
Возникает инженерная задача создания
технического устройства определенного
типа, которая предстает в виде
структурной схемы
Картина естественного физического процесса,
отражающая функционирование данного
устройства
?
Математическая задача формализации процесса
Идеализация объекта
научная проблема
- модель, схема
Выявление условий функционирования модели
Создание опытного образца
Внедрение, рекомендации
?
Инженерное
решение

5.

Методология (от греч. méthodos – путь
исследования, теория и lógos – слово, учение) –
учение о принципах исследования, формах и
способах научного познания.
В целом методы познания технических объектов
соответствуют общенаучным. Хотя для них характерны
определенные особенности: особое значение
придается системному подходу и методам
моделирования.

6.

УРОВНИ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
I (высший)
Философская методология, определяющая общие принципы
познания и категориальный строй науки (диалектика познания и
творчества, как искусство)
II
Общенаучная методология --- принципы и формы исследования при
относительном безразличии к конкретным типам предметного
содержания отдельных наук (системный анализ, достаточно общая
теория управления)
III
Конкретно-научная методология --- определенная совокупность
методов, принципов исследования и процедур, применяемых в той или
иной научной дисциплине (теория множеств)
Научный
аппарат
Теоретический
базис
IV (низший)
Методы
исследования
Методика и техника исследования --- набор процедур,
обеспечивающих получение единообразного и достоверного
эмпирического материала и его первичную обработку (методы
оптимизации)

7.

Méthodos + lógos
Методология определяет общую ориентацию
исследования - подход, его особенности к объекту
изучения, способ организации научного знания.
Méthodos
Метод – путь исследования, способ
достижения цели, способ решения конкретной
задачи.

8.

9.

+
универсальные
математически
е методы
+
частные
методы
каждой
прикладной
науки

10.

Методы теоретического
• познания
Формализация как метод научного
познания заключается в отображении
содержательного знания в знаковосимволическом виде. Она базируется на
различении естественных и искусственных
языков
• Аксиоматизация — это метод развития, построения
и систематизации научно-теоретического знания.
При нём некоторые истинные утверждения избираются
в качестве исходных положений (аксиом), а остальные
истинные утверждения (теоремы) выводятся из них
логическим путём.

11.

Методы теоретического
Гипотетический
метод — метод научного исследования,
познания
заключающийся в выдвижении некоторых утверждений в
качестве гипотез и проверке этих гипотез путём вывода из них
(в совокупности с другими имеющимися знаниями) следствий
и сопоставления этих последних с фактами. Это может привести
к обоснованному принятию или опровержению исходных гипотез.
МЕТОД
Ы— это тип
Дедукция
рассуждения, при котором,
имея общее утверждение,
субъект строит выводы о
частном случае.
Индукция — это тип
рассуждения, при котором на
основе нескольких частных
случаев строится общая
теория.

12.

Методы теоретического
познания
МЕТОД
абстрагировани
я
1.Сознательное
отвлечение от
некоторых свойств познаваемого
объекта (как несущественных в
данном контексте или уже известных
науке).
2.Фиксация других свойств этого
объекта как важных или новых.
3.Приписывание этим свойствам
статуса объекта (например, свет,
длина, масса).

13.

МЕТОДЫ
Анализ — это метод научного исследования, который позволяет
разделить исследуемый предмет или явление на составляющие
части, компоненты, признаки и т.п. Каждую из этих составных частей
затем необходимо изучить и исследовать (проанализировать)
отдельно для выявления новых взаимосвязей и свойств.
Синтез — это метод, противоположный анализу. В его основе лежит
соединение отдельных частей предмета или явления в единое целое
для создания чего-то нового или усовершенствования того, что уже
существует.
Анализ и синтез в научных исследованиях очень взаимосвязаны, так
как они дополняют друг друга и помогают исследователям точнее и
лучше понять сложные процессы, более детально изучить их
составляющие и, как следствие, создавать новые знания.

14.

МЕТОДЫ
Обобщение — это метод исследования, в
котором вывод о существующих
явлениях или предметах делается на
основании большого количества
отдельных свойств или признаков.
Метод идеализации в науке — это мысленное
создание понятий об объектах, не
существующих в природе, но для которых
имеются прообразы в реальном мире.
Примеры понятий, которые возникли в процессе использования метода
идеализации:
— «Идеальный газ»,
— «Идеальный раствор»,
«строго
ложный»

15.

ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Наблюдение представляет собой активный познавательный процесс, опирающийся, прежде
всего, на работу органов чувств человека и его предметную материальную деятельность,
преднамеренное и целенаправленное восприятие явлений внешнего мира с целью изучения и
отыскания смысла в явлениях. Суть его состоит в том, что изучаемый объект не должен
подвергаться воздействию со стороны наблюдателя, то есть объект должен находится в обычных,
естественных условиях.
Измерение есть процедура определения численного значения некоторой
величины посредством единицы измерения. Ценность этой процедуры в том,
что она дает точные, количественно определенные сведения об окружающей
действительности.
Эксперимент предполагает вмешательство в естественные условия
существования предметов и явлений или воспроизведение их определенных
сторон в специально созданных условиях.
Моделирование – создание и/или применение модели. Модель
воспроизводит значимые свойства объектов для их изучения.

16.

Наиболее часто используемые методы
исследования
в технических науках:
1) наблюдение;
2) счет;
3) измерение;
4) сравнение;
5) эксперимент;
6) обобщение;
7) анализ;
8) аналогия;
9) моделирование.
Методы исследования (общие,
частные) прописываются в научном
аппарате и обеспечивают
доказательность результатов
исследования

17.

НАУЧНЫЙ АППАРАТ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Мифтахов
Булат
Ильгизар
ович
Название
темы
диссерта
ции
Система измерения
воздушных параметров
движения летательного
аппарата на основе
ультразвукового
метода контроля
параметров
набегающего потока
Специальность
2.2.11 –
Информационноизмерительные и
управляющие
системы
Степень разработанности темы. Значительный
вклад в разработку, исследование,
испытания, освоение производства систем
измерения ВПД объектов авиационной техники
и других ЛА, наземных средств контроля
параметров воздушных и газовых потоков
внесли: Б.М. Абрамов, Н.В. Алексеев, Д.А.
Браславский, В.А. Боднер, В.Г. Воробьев……
Методы исследования. При решении поставленной
научной задачи использовались методы измерения
параметров воздушных и газовых потоков, методы
прикладной аэродинамики и теории измерений,
методы математического моделирования
аэрометрических и ультразвуковых измерительных
каналов, методы анализа, синтеза и обеспечения
точности измерительных приборов и систем,
методы имитационного моделирования и
исследования измерительных каналов с
использованием современных программных сред.

18.

∆! Задание к теме 7
• А) Из отобранных вами авторефератов выделить любые
5 штук -(берем все те же 5 штук)
• Б) Расширить таблицу, которая была для задания 5
дополнив ее
• информацией из п. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
(+ еще один пункт) и заполнить таблицу для всех 5
авторефератов
• В) Проанализировать результаты. Чем отличается
теоретический базис от методов исследования?

19.

∆! Задание к теме 7 (зад.
5+1)
Автор
Название
ЦЕЛЬ
Состояние
разработанност
и темы
(теоретический
базис)
Проблема
Методы
исследования
Комментарии

20.

Задание к теме 7 (зад. 5+1)
∆!
Пример
Автор
Название
НАЗАРОВ
МАКСИМ
АНДРЕЕВИЧ
МЕТОДЫ,
АЛГОРИТМЫ И
ПРОГРАММНЫЙ
КОМПЛЕКС
ОБРАБОТКИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ НА
ОСНОВЕ
НЕЙРОНЕЧЕТКОГО И
НЕЙРОСЕТЕВОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ
ЦЕЛЬ
Состояние
разработанност
и темы
(теоретический
базис)
Для
расширения
возможности
компьютеров
по
определению и
распознаванию
объектов на
изображениях
требуется
разработка
специального
математическо
го и
программного
обеспечения.
- методы цифровой
обработки изображений
(авторы)
- разработка систем
на основе
технического
зрения (авторы)
- использование
нечетких моделей
для выделения
контуров и
нейросетевых
моделей для
распознавания
объектов (авторы)
ПРОБЛЕМА
Методы
исследования
Построение нечетких
методы контурного
моделей принятия
анализа
решения о
изображений,
контурности пикселя
осуществляется
нейросетевого,
экспертами при
нечеткого и
предположениях о
нейронечеткого
возможных
прохождениях
моделирования,
контурных линий
через фрейм пикселей генетической
оптимизации, а
3х3 и как следствие
теряются обобщающие
также методы
свойства созданных
объектномоделей,
ориентированного
ограничивается их
практическое
программирования
использование, что
приводит к сложности
автоматизации
дальнейшего процесса
распознавания
вместо объекта
«методов») цифровой
Особенностям исследования способов (
обработки изображений посвящены работы (авторы, ФИО)

21.

Задание
к
теме
7
∆!
Пример
Автор
Название
Актуальность
Матюшев Павел
Александрович
ОБОСНОВАНИЕ
РАЦИОНАЛЬНОГО
КОЛИЧЕСТВА
АВАРИЙНОСПАСАТЕЛЬНЫХ
ФОРМИРОВАНИЙ И
МЕСТ ИХ
ДИСЛОКАЦИИ НА
ТЕРРИТОРИИ
СУБЪЕКТА
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Создание условий
для эффективной
деятельности
аварийноспасательных служб и
формирований (далее
– АСС и АСФ) с
учетом приоритетов
регионального
развития и
экономических
перспектив освоения
территорий согласно
«Стратегии»
Теоретический
базис
(состояние
разработанности
темы)
-
-
Выбор рациональных
вариантов
размещения АСФ,
передвижения
спасателей к месту
проведения АСР в
зоне ЧС (Барышев
П.Ф., Мазаник А.И.,
Прус Ю.В., Рыбаков
А.В., Белоусов
Р.Л., Бердышев
О.В., Badri M.A.,
Batta R., Berman
O., Church R., Hogg
J.M., Mannur N.R.,
ReVelle C.,
Schreuder J.A.M.,
Snyder S., Yang L.
и др.)
Решение проблем
стратегического и
оперативного
управления ПСП
ПРОБЛЕМА
Методы
Единичных и
комплексных
показателей,
характеризующих
весь спектр
опасностей
техногенного и
природного
характера на
определенной
территории,
недостаточно для
определения
потенциальной
опасности
территорий МР
(НП) с позиций
задач и функций
ПАСФ субъектов.»
В исследовании
использованы методы
системного анализа,
математической
статистики, анализа
иерархий, оптимизации по
Парето, обхода конусом.
Разработка компьютерной
программы осуществлена
средствами языка
программирования С#.
*Метод обхода конусом — это метод проверки
неулучшаемости альтернатив множества Парето
для непрерывной области критериев