Методы теоретического исследования
Формализация- метод изучения различных объектов путем отражения их структуры в знаковой форме с помощью искусственных языков, например языком математики. Преимущества формализации:
а) она обеспечивает обобщенность подхода к решению проблем;
б) символика предоставляет краткости и четкости фиксации значений;
в) однозначность символики (Нет многозначности естественного языка)
г) позволяет формировать знаковые модели объектов и заменять изучение реальных вещей и процессов изучением этих моделей.
Системный подходзаключается в комплексном исследовании больших и сложных объектов (систем), исследовании их как единого целого с согласованным функционированием всех элементов и частей. Исходя из этого принципа, надо изучить каждый элемент системы в его связи и взаимодействия с другими элементами, выявить влияние свойств отдельных частей системы на ее поведение в целом, установить эмерджентные свойства системы и определить оптимальный режим ее функционирования.
Усложнение задач и объектов исследования вызывает необходимость распределения (декомпозиции) системы на системы низшего уровня (подсистемы, которые исследуются автономно, причем с обязательным учетом дальнейшего согласования целей каждой подсистемы с общей целью системы. Таким образом, декомпозиция заранее определяет создание иерархии системы. Применение декомпозиции обусловлено не только невозможностью охватить необъятное, но и разнородностью элементов сложной системы, для изучения которых необходимо применять различные методы исследований.
|
|
|
По сути, декомпозиция - это операция анализа системы. Естественно, что исследования менее сложных систем низшего уровня проще и удобнее. Однако последующее согласование функционирования подсистем (операция синтеза) представляет собой существенно более сложную задачу, чем исследование отдельных подсистем. Здесь основные трудности связаны с эмерджентностью системы.
Метод восхождения от абстрактного к конкретному. Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой общую форму движения научного познания, закон отображения действительности в мышлении. Согласно этому методу процесс познания как бы разбивается на два относительно самостоятельных этапа.
На первом этапе происходит переход от чувственно-конкретного, от конкретного в действительности к его абстрактных определений. Единственный объект расчленяется, описывается с помощью набора понятий и суждений. Он как бы "испаряется", превращая в совокупность зафиксированных мышлением абстракций, односторонних определений.
Второй этап процесса познания и есть восхождение от абстрактного к конкретному. Суть его состоит в движении мысли от абстрактных определений объекта, то есть от абстрактного в мышлении, к конкретному в познании. На этом этапе как бы восстанавливается исходная целостность объекта, он воспроизводится во всей своей многогранности - но уже в мышлении.
|
|
|
Оба этапа познания теснейшим образом взаимосвязаны. Восхождение от абстрактного к конкретному невозможно без предварительного "анатомирования" объекта мыслью, без восхождения от конкретного в действительности к абстрактным его определений. Таким образом, можно сказать, что рассматриваемый метод представляет собой процесс познания, согласно которому мышление восходит от конкретного в действительности к абстрактному в мышлении и от него - к конкретному в мышлении.
Методы, используемые на эмпирическом и теоретическом уровнях исследований.
Абстрагированияносит в умственной деятельности универсальный характер, так как каждый шаг мысли связан с этим процессом или с использованием его результата. Суть этого метода состоит в мысленном отвлечении от несущественных свойств, связей, отношений, предметов и в одновременном выделении, фиксировании одной или нескольких интересующих исследователя сторон этих предметов.
|
|
|
Различают процесс абстрагирования и результат абстрагирования, называемый абстракцией. Обычно под результатом абстрагирования понимается знание о некоторых сторонах объектов. Процесс абстрагирования - это совокупность операций, ведущих к получению такого результата (абстракции). Примерами абстракции могут служить бесчисленные понятия, которыми оперирует человек не только в науке, но и в повседневной жизни: дерево, дом, дорога, жидкость и т.п.
Процесс абстрагирования в системе логического мышления тесно связан с другими методами исследования – с анализом и синтезом.
Анализявляется методом научного исследования путем разложения предмета на составные части. Синтезпредставляет собой соединение полученных при анализе частей в нечто целое. Методы анализа и синтеза в научном творчестве органически связаны между собой и могут принимать различные формы в зависимости от свойств исследуемого объекта и цели исследования. В зависимости от степени познания объекта, от глубины проникновения в его сущность применяется анализ и синтез различного рода.
Прямой (эмпирический) анализ и синтез применяются на стадии поверхностного ознакомления с объектом. При этом осуществляются выделения отдельных частей объекта, выявление его свойств, простейшие измерения, фиксация непосредственно данного лежащего на поверхности общего. Этот вид анализа и синтеза дает возможность познать явление, но для проникновения в его сущность он недостаточен.
|
|
|
Обратный (элементарный теоретический) анализ и синтез широко используются как мощное орудие достижения моментов сущности исследуемого явления. Здесь операции анализа и синтеза осуществляются не механически. Они базируются на некоторых теоретических соображениях, в качестве которых могут выступать предположение о причинно-следственной связи различных явлений, о действии какой-либо закономерности.
Наиболее глубоко проникнуть в сущность объекта позволяет структурно-генетический анализ и синтез. При этом идут дальше предположения о некотором причинно-следственная связь. Этот тип анализа и синтеза требует вычленения в сложном явлении таких элементов, таких звеньев, представляющих самое центральное, самое главное в них, их "клеточку", что оказывает решающее влияние на все остальные стороны сущности объекта.
Индукция и дедукция.Дедуктивной зовут такую умственную конструкцию, в которой вывод относительно какого элемента множества делается на основании знания общих свойств всего множества. Содержанием дедукции как метода познания является использование общих научных положений при исследовании конкретных явлений.
Под индукцией понимают переход от частного к общему, когда на пидстиви знания о части предметов класса делается вывод о класса в целом. Дедукция и индукция - взаимопротивоположные методы познания.
Моделирование- метод, основанный на использовании модели как средства исследования явлений и процессов природы. Под моделями понимают системы, заменяют объект познания с заданной адекватностью и служат источником информации о нем. Модели - это такие аналоги, сходство которых с оригиналом существенная, а расхождение - несущественная. Модели делятся на два вида: материальные и идеальные. Материальные модели воплощаются в определенном материале - дереве, металле, стекле и др. Идеальные модели фиксируются в таких наглядных элементах, как чертеж, рисунок, схема, математические формулы, компьютерная программа и др.
Метод моделирования имеет следующую структуру: а) постановка задачи; б) создание или выбор модели; в) исследование модели; г) перенос знаний с модели на оригинал.
4.3 Общие вопросы организации выполнения магистерской работы
Организация выполнения квалификационной работы магистров возлагается на выпускающую кафедру и научных руководителей магистрантов. Руководители выпускных работ магистров назначаются приказом ректора из числа профессоров и доцентов выпускающей кафедры.
Утверждение тем выпускных работ магистров и назначения научных руководителей проводится приказом по университету в течение первого месяца 1-го семестра. В отдельных случаях возможны изменения тем работ магистров в соответствии с представления научного руководителя, что решением кафедры. Изменение темы может происходить не позднее, чем за 3 месяца до защиты работы в ГЭК.
Выполнение магистерской работы производится студентом в 1-4 семестрам на основе индивидуального плана научной работы магистра, форма которого приведена в приложении А. Указанный индивидуальный план состоит из двух частей: план учебного процесса и план научной работы студента. План учебного процесса включает перечень учебных дисциплин, магистрант изучает по семестрам с указанием форм контроля знаний. План научной работы содержит набор пунктов, связанных с выполнением квалификационной работы магистра с указанием форм отчетности и распределенных по семестрам.
Индивидуальный учебный план магистерской подготовки составляется в 2-х экземплярах в течение октября месяца 1-го семестра. Он подписывается студентом, научным руководителем и утверждается заведующим выпускающей кафедры. Один экземпляр индивидуального плана сохраняется у студента, а второй -у его научного руководителя.
Основными этапами выполнения магистерской работы являются следующие:
- проведение научного поиска по утвержденной теме (1семестр), отчет, доклад и презентация темы на НИРС (тема, цель, задачи работы, обзор методов, моделей, алгоритмов и пакетов прикладных программ, математическая постановка задачи и описание методов какими будут решаться задачи;
- выполнение теоретических исследований (2 семестр);
- выполнение экспериментальных исследований (3 семестр);
- анализ и обобщение полученных результатов (4 семестр);
- оформление пояснительной записки и графического материала (4 семестр).
В обязанности научного руководителя квалификационной работы магистра входит:
- выдача студенту задания на проведение научного поиска по теме работы;
- рекомендация студенту научно-технической литературы и нормативно-справочных источников по теме работы;
- определение наиболее перспективных направлений решения поставленных задач, а также выявления ошибок в принятых студентом решениях;
- проведение консультаций и контроль за состоянием выполнения магистерской работы;
- проверка пояснительной записки и графической части с целью исключения ошибок и нарушений требований стандартов;
- предварительное заслушивание результатов работы (в течение обучения) и составление отзыва о квалификационной работе магистра.
На заключительном этапе выполнения магистерской работы в 4 семестре назначаются консультанты из числа преподавателей выпускающей кафедры по следующим вопросам:
- использование математических методов и моделей;
- разработка информационного обеспечения;
- разработка программного обеспечения.
Кроме этого, для обеспечения качественного оформления магистерских работ в соответствии требованиями стандартов и других нормативных документов, выпускает кафедрой назначаются нормоконтролер.
Контроль за выполнением магистерской работы студентом осуществляет научный руководитель по материалам, представляемым магистрантом в соответствии с индивидуальным планом. Контроль научного руководителя и консультантов не освобождает студента от полной ответственности за обоснованность принятых решений, соблюдение стандартов и сроков выполнения индивидуального плана.
На заседаниях кафедры 1 раз в семестр заслушиваются сообщения научных руководителей магистрантов о ходе выполнения ими индивидуальных планов работ.
4.4 Проведение научного поиска по теме работы
Научный поиск по теме магистерской работы проводится магистрантом в течение 1-го учебного семестра.
Целью проведения научного поиска по теме магистерской работы являются:
- получение магистрантом представления о современном состоянии, тенденциях развития научных и практических разработок по теме магистерской работы;
- выявление недостатков, нерешенных вопросов в имеющихся разработках;
- формулировка целей и задач собственных исследований.
Предварительно магистрант определяет круг вопросов, по которым он будет проводить сбор и анализ материалов, согласовывает со своим научным руководителем задания на проведение научного поиска.
При проведении научного поиска Магистранту необходимо:
1. По литературе (книги, научные статьи), в Internet, собрать и изучить материалы по вопросам, связанным с темой своей магистерской работы;
2. При сборе информации обращать внимание на материалы, в которых отражены следующие вопросы:
- принципы построения, структуры компьютерных систем (подсистем) соответствующего типа;
- применяемые методы математического моделирования, методы оптимизации в таких системах;
- используемые технические, программные средства, СУБД, базы знаний для построения указанных систем;
- разработки ведущих фирм (западных и в том числе в странах СНГ) в данной области.
3. По результатам поиска составить список литературы, включая иностранные источники, Internet-ссылки не менее чем из 60 пунктов.
4. Провести анализ собранных материалов и определить:
- характеристики, достоинства и недостатки существующих компьютерных систем, используемых математических методов, программных и технических средств, связанных с темой магистерской работы;
- проблемы, нерешенные вопросы по этому направлению;
- возможные пути, методы и средства совершенствования существующих систем или создание принципиально новых, более эффективных систем.
5. На основе результатов анализа выбрать направление собственных исследований и определить структуру магистерской работы, для чего необходимо:
- сформулировать цели и задачи исследования;
- выбрать методы проведения исследований;
- определить ожидаемые научные результаты и степень их новизны;
- определить ориентировочное содержание магистерской работы из разделов и пунктов.
Отчет о проведении данного этапа выполнения магистерской работы производится в форме доклада на семинаре по НИРС и отчета в конце 1-го семестра в соответствии с графиком. Для доклада магистрант готовит отчет о результатах научного поиска в распечатанном виде и демонстрационный графический материал. Не менее чем за 3 дня до доклада магистрант передает своему научному руководителю отчет и обсуждает с ним полученные результаты. По итогам обсуждения доклада на семинаре по НИРС возможно внесение изменений в тему и содержание магистерской работы.
4.5 Выполнение научных исследований в магистерской работе
Научные исследования (теоретические и экспериментальные) выполняются студентами в 2 и 3семестрам при разработке отдельных вопросов магистерской работы.
Теоретические исследования проводятся при изучении свойств объектов информатизации и управления, построении их математических моделей, обосновании принятых предпосылок, доказательстве эффективности используемых методов и алгоритмов оптимизации, диагностики выбранных объектов, устойчивости проектируемых систем и т.п. Выполнению теоретических исследований должны предшествовать четкая постановка задачи, обоснование принятых допущений, выбранного направления и методики исследования. Особенное внимание стоит уделить областям применения полученных результатов.
Расчетные работы выполняются для обоснования и определения количественных оценок и характеристик принимаемых решений. Проведенные расчеты должны быть связаны с основными вопросами выпускной работы, иметь четко сформулированную цель, задачи и логическую последовательность, следует из принятой методики расчета. На основании полученных расчетных данных должны быть сформулированы выводы и рекомендации по разрабатываемому вопросу.
В тех случаях, когда теоретические исследования и расчеты выполняются по известным методикам, в тексте должны быть сделаны точные ссылки на соответствующие источники и приведено подробное изложение сути этих методик.
В случае использования оригинальных методик, разработанных автором работы, в пояснительной записке должно быть приведено их доказательное обоснование.
Экспериментальные исследования в работе выполняются с целью проверки результатов теоретических исследований, оценки эффективности и характеристик принятых решений, определения характеристик объекта, проверки разработанных алгоритмов и др.
В работе следует сформулировать цель экспериментальных исследований, обосновать методику, программу проведения экспериментов и необходимую аппаратуру.
При выполнении экспериментальных исследований следует широко использовать методологию имитационного моделирования с помощью ЭВМ, положения теории планирования эксперимента и обработки экспериментальных данных.
5 ТРЕБОВАНИЯ К СТРУКТУРЕ И ОФОРМЛЕНИЮ магистерской работы
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 243; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!