Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Введение в инфокоммуникационные технологии

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Организация процесса научного исследования. Построение гипотезы научного исследования

Приступая к очередной научной работе, любой исследователь в самых общих чертах представляет, что он хочет получить. При этом ему необходимо определить, к какому типу относится исследование.

В настоящее время, в частности, общепринята следующая классификация типов исследований по их направленности:

  • • фундаментальные исследования — направлены на разработку и развитие теоретических концепций науки, ее научного статуса, ее истории. Результаты фундаментальных исследований не всегда находят прямой выход в практику;
  • • прикладные исследования — решают в большей мере практические задачи или теоретические вопросы практического направления. Обычно прикладные исследования являются логическим продолжением фундаментальных, по отношению к которым они носят вспомогательный характер;
  • • разработки — их задача — непосредственное обслуживание практики.

Далее выделяются четыре уровня общности исследований:

  • • общеотраслевой уровень значимости — работы, результаты которых оказывают воздействие на всю область той или иной науки;
  • • дисциплинарный уровень значимости — характеризует исследования, результаты которых вносят вклад в развитие отдельных научных дисциплин, входящих в научную область;
  • • общепроблемный уровень значимости — имеют исследования, результаты которых изменяют существующие научные представления по ряду важных проблем внутри одной дисциплины.
  • • частнопроблемный уровень значимости — характеризует исследования, результаты которых изменяют научные представления по отдельным частным вопросам.

Сформировав замысел предстоящей работы и определив ее направленность, исследователь приступает к выявлению научного противоречия.

Противоречие, согласно определению, — это взаимодействие между взаимоисключающими, но при этом взаимообусловливаю- щими и взаимопроникающими друг в друга противоположностями внутри единого объекта и его состояний.

В качестве классических иллюстраций противоречий можно привести противоречия, сложившиеся в конце XIX в. — между принципом относительности Г. Галилея и системой уравнений Д. Максвелла в электродинамике, которое было разрешено созданной А. Эйнштейном специальной теорией относительности.

На основе выявленного противоречия ученый очерчивает себе проблему исследования.

Под научной проблемой понимается такой вопрос, ответ на который не содержится в накопленном обществом научном знании. С гносеологической точки зрения, проблема — это специфическая форма организации знания, объектом которого является не непосредственная предметная реальность, а состояние научного знания об этой реальности.

Если мы знаем, что нам неизвестно что-то об объекте, например какие-либо его проявления или способы связи между его какими-то компонентами, то мы уже имеем определенное проблемное знание.

Например, мы четко знаем, что до конца не известна природа шаровой молнии. Здесь налицо знание о незнании. Оно лежит в основе выдвижения научных проблем.

В процессе постановки проблемы выделяют следующие этапы: формулирование, оценка, обоснование и структурирование проблемы.

  • 1. Постановка проблемы. В процессе формулирования проблемы важное значение имеет постановка вопросов. Постановка проблемы есть, прежде всего, процесс поиска вопросов, которые, сменяя друг друга, приближают исследователя к наиболее адекватной фиксации неизвестного и способов превращения его в известное. Но постановка проблемы не исчерпывается этим моментом. Во-первых, не всякий научный вопрос есть проблема: он может оказаться всего лишь уточняющим вопросом или вопросом, вообще неразрешимым для науки на сегодняшний день. Во-вторых, для постановки проблемы недостаточно вопроса. Требуется еще выявление оснований данного вопроса.
  • 2. Оценка проблемы. В оценку проблемы входит определение всех необходимых для ее решения условий, в число которых в зависимости от характера проблемы и возможностей науки входит определение методов исследования, источников информации, состава научных работников, организационных форм, необходимых для решения проблемы, источников финансирования, видов научного обсуждения программы и методик исследования, а также промежуточных и конечных результатов, перечня необходимого научного оборудования, необходимых площадей, партнеров вероятной кооперации по проблеме и т. д.
  • 3. Обоснование проблемы — это, во-первых, определение содержательных, ценностных и генетических связей данной проблемы с другими — ранее решенными и решаемыми одновременно с данной, а также выяснение связей с проблемами, решение которых станет возможным в зависимости от решения данной проблемы.
  • 4. Структурирование проблемы. Исходным пунктом структурирования проблемы является ее расщепление, или «стратификация» проблемы. Расщепление (декомпозиция) — поиск дополнительных вопросов (подвопросов), без которых невозможно получить ответ на центральный проблемный вопрос. В исходной позиции редко можно сформулировать все подвопросы проблемы.

Поставив проблему своего исследования, исследователь определяет его предметную область, которая представляет собой всю совокупность явлений, описываемых данной теорией.

У исследователя, взявшегося за такое обобщающее исследование, появляются многочисленные разнородные и разноаспектные результаты, которые трудно объединить в единое целое.

Начинается длительный поиск — какая же предметная область, какая же формулировка темы, какая концепция могут объединить, собрать воедино все наработанные результаты или, по крайней мере, их большую часть. Ведь нередко бывает, что часть результатов никак не ложится в единое русло и их приходится отбрасывать. В то же время подчас оказывается, что чего-то из необходимых результатов не достает и исследование следует продолжить. Здесь будет уместно привести следующую аналогию из теории множеств.

Представим себе, что имеются отдельные разрозненные результаты — «множества» — 1, 2, 3,4 и т. д. (рис. 1.126, а). Они могут частично «перекрывать» друг друга. Задача состоит в том, чтобы найти такое объединяющее множество (рис. 1.126, б), которое вберет в себя все или, по крайней мере, большую часть отдельных множеств. Подчас отдельные результаты, не относящиеся к определенной конечной предметной области, приходится отбрасывать (на рис. 1.126, б — это множества 8 и 9).

Разрозненные результаты — «множества»

Рис. 1.126. Разрозненные результаты — «множества»

Варианты получения новых результатов

Рис. 1.127. Варианты получения новых результатов

Попробуем описать примерный «алгоритм» этого поиска.

Представим себе три условные плоскости (рис. 1.127): плоскость предметных областей; плоскость методов и средств познания — условно назовем их общим названием «технологии» (познания); плоскость результатов.

Новые результаты могут быть получены:

  • • либо тогда, когда исследована новая, ранее не изученная предметная область (рис. 1.127, а)
  • • либо к ранее исследованной предметной области применены новые технологии — методы или средства познания (рис. 1.127, б) например, к исследованию какой-либо предметной области применены: новый исследовательский подход, или какая-либо теория из другой области научного знания, или какой-либо математический аппарат (в роли средства познания), ранее не применявшийся к исследованию данной предметной области, или новые материальные средства — например, новые приборы либо новые языковые средства ит.д.;
  • • либо когда одновременно исследуется новая предметная область с использованием новых технологий (рис. 1.127, в).

Еще один вариант (рис. 1.127, г), очевидно, принципиально невозможен: нельзя получить новые результаты, сделать крупные обобщения, рассматривая уже изученную предметную область и используя прежние технологии.

Вернемся к более подробному описанию различных вариантов определения предметной области обобщающего исследования. Здесь можно попробовать подвести определенную типологию.

Воспользуемся опять аналогией из теории множеств — диаграммами Эйлера—Венна, на которых затенены «новые» предметные области) (рис. 1.128).

Здесь возможны следующие варианты:

  • а) отдельное множество (аналог — новая предметная область). Данный вариант — появление абсолютно новой предметной области — встречается достаточно редко (обычно исследователь в силу своего образования, принадлежности научной школе «зашорен»), однако именно этот вариант может привести к революционному появлению новых научных направлений;
  • б) одно множество включено в другое множество (аналог — расширение предметной области). Наверное, это наиболее типичный случай эволюционного развития некоторой теории, научной школы: предметная область расширяется за счет расширения предмета исследований, обобщения полученных результатов и т. д. В математике, например, этот случай соответствует ослаблению вводимых предположений с сохранением полученных результатов или получению новых более общих результатов в рамках существующих предположений;
«Базовые» операции надмножествами а — отдельное множество; б — одно множество включено в другое

Рис. 1.128. «Базовые» операции надмножествами а — отдельное множество; б — одно множество включено в другое;

в — объединение множеств; г — пересечение множеств; д — разность множеств; е — симметрическая разность множеств; ж — сужение множества; з — два непересекающихся множества

в) объединение множеств (аналог — образование предметной области на общих элементах двух предметных областей). Типичный пример обобщения, когда появляется теория, объединяющая две пересекающиеся по предметным областям теории. Данный случай (также, как и случай б) обычно характерен для эволюционного развития, но может отражать и революционные моменты развития теории (все зависит от размера предметных областей).

Примером из физики является созданная в 60-е гг. XX в. Янгом и Миллсом теория электрослабого взаимодействия, описывающая с единых позиций электромагнитное и слабое взаимодействия.

Варианты а—в соответствуют расширению предметной области, варианты г—ж — сужению. Так как предмет исследования сужается, то для получения новых научных результатов в этих случаях, как правило, необходимо использование новых подходов, методов и средств познания;

г) пересечение множеств (аналог — образование предметной области на общих элементах двух предметных областей). Данный случай соответствует либо получению (за счет сужения предметной области) более глубоких результатов, чем были получены в соответствующих предметных областях (что представляется достаточно экзотическим), либо переносу результатов (обычно методов исследования) из одной предметной области в другую или содержательным интерпретациям результатов, полученных в одной предметной области, в терминах другой предметной области.

Примером является успешное применение в начале XX в. достаточно развитого к тому времени аппарата дифференциальных уравнений (используемых до тех пор в основном в физике и технике) к описанию экосистем — динамике взаимодействия биологических популяций, конкуренции биологических видов и т. д.;

д) разность множеств (аналог — образование предметной области на исключении из одной предметной области элементов другой предметной области);

ё) симметрическая разность множеств (аналог — образование предметной области на непересекающихся элементах двух предметных областей). Случаи д и е содержательно соответствуют ограничению предметной области, когда в качестве предмета исследования выбираются, например, объекты либо обладающие только заданным свойством и обязательно не обладающие другим свойством (вариант д), либо обладающие одним и только одним из двух свойств (вариант е). Например, исследуется процесс адаптации индивидуума после ухода на пенсию (исходные множества в случае д) — множество пенсионеров и множество работающих; затенено множество неработающих пенсионеров. Примером для случая е служит медико-биологическое исследование сравнительной эффективности двух различных лекарств при лечении определенного заболевания. При этом исключается случай одновременного применения обоих лекарств;

  • ж) сужение множества (аналог — извлечение из предметной области некоторой совокупности элементов, обладающих вполне определенными одинаковыми свойствами, как новой предметной области). Ситуация типична для наук сильной версии, когда существующие результаты усиливаются за счет введения более сильных (ограничивающих) предположений. Например, для алгебраических уравнений произвольного порядка существуют численные методы поиска их решения. Для более узкой предметной области, включающей уравнения порядка не выше третьего, существуют аналитические методы решения;
  • з) два непересекающихся множества. К этому случаю будут относиться, очевидно, сравнительные исследования, например сравнительное исследование законодательств Франции и России.

Поскольку мы рассмотрели способы построения предметных областей, соответствующие по аналогии всем базовым операциям над множествами, можно предполагать, что этим набором операций и их возможными комбинациями исчерпываются все возможные способы определения предметных областей. Таким образом, при проведении обобщающего исследования на установленной предметной области определяется объект и предмет исследования.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>