5.3. Методики проведення експериментального дослідження

Для проведення експерименту необхідно [3, c. 252 – 257]:

- розробити гіпотезу, що підлягає перевірці;

- створити програми експериментальних робіт;

- визначити способи і прийоми втручання в об'єкт дослідження;

- забезпечити умови для здійснення процедури експериментальних робіт;

- розробити шляхи і прийоми фіксації ходу і результатів експерименту;

- підготувати засоби експерименту (прилади, установки, моделі і т. п.);

- забезпечити експеримент необхідним обслуговуючим персоналом.

Методика – це сукупність розумових і фізичних операцій, розмішених у певній послідовності, відповідно до якої досягається мета дослідження.

Методики проведення експерименту повинні передбачати:

- проведення попереднього цілеспрямованого спостереження над об'єктом, що вивчається, або явищем з метою визначення початкових даних (гіпотез, вибору варіюючих чинників);

- створення умов, в яких можливе експериментування (підбір об'єктів для експериментальної дії, усунення впливу випадкових чинників);

- визначення меж вимірювань;

- систематичне спостереження за ходом розвитку досліджуваного явища і точні описи фактів;

- проведення систематичної реєстрації вимірювань і оцінок фактів різними засобами і способами;

- створення ситуацій, що повторюються, зміна характеру умов і перехресні дії, створення ускладнених ситуацій з метою підтвердження або спростування раніше отриманих даних;

- перехід від емпіричного вивчення до логічних узагальнень, до аналізу і теоретичного оброблення отриманого фактичного матеріалу.

Перед кожним експериментом складається його план, який включає: мету експерименту; вибір варіюючих чинників; обґрунтування обсягів експерименту; порядок реалізації дослідів,; вибір кроку зміни чинників, завдання інтервалів між експериментальними точками відліку; обґрунтування засобів вимірювань; опис проведення експерименту; обґрунтування способів обробки і аналізу результатів експерименту.

Перед експериментом треба вибрати варійовані чинники, тобто встановити основні і другорядні характеристики, що впливають на досліджуваний процес, проаналізувати розрахункові схеми процесу.

На основі цього аналізу всі чинники класифікуються і складається з них що убуває по важливості для даного експерименту ряд. Правильний вибір основних і другорядних чинників грає важливу роль в ефективності експерименту, оскільки експеримент зводиться до знаходження залежностей між цими чинниками. Іноді буває важко відразу виявити роль основних і другорядних чинників. У таких випадках необхідно виконувати невеликий за об'ємом попередній пошуковий досвід.

Необхідно також обґрунтувати набір засобів вимірювань (приладів) іншого устаткування, машин і апаратів. У зв'язку з цим експериментатор повинен бути знайомий з вимірювальною апаратурою, що випускається в країні (за допомогою щорічних каталогів, що видаються, по яких можна замовити що випускаються вітчизняним приладобудуванням ті або інші засоби вимірювань). В першу чергу пропонується використовувати стандартні машини і прилади, що серійно випускаються, робота яких регламентується інструкціями, стандарти і іншими офіційними документами.

Чим більше випадкових чинників впливають на досвід, тим більше розбіжності цифр, отриманих при вимірюваннях. Це вимагає повторних вимірювань, а отже, необхідно знати їх мінімальну кількість.

Під потрібною мінімальною кількістю вимірювань мають на увазі таку кількість вимірювань, яка в даному досвіді забезпечує стійке середнє значення вимірюваної величини, що задовольняє заданому степені точності.

Таким чином, у методиці детально розробляється процес проведення експерименту, складається послідовність проведення операцій вимірювання, обґрунтовуються методи контролю якості операцій, що забезпечуються мінімальною кількістю вимірювань високої надійностіі заданої точності.

Контрольні питання:

1. Назвіть методи теоретичного дослідження.

2. Назвіть методи експериментального дослідження.

3. Що являє собою методика наукового дослідження?

Самостійна робота:

1. Методики експериментального дослідження [3, c. 252 – 257].

6. ІНФОРМАЦІЙНИЙ ПІДХІД У НАУКОВОМУ ПІЗНАННІ

6.1. Інформація як наука для досліджень

Концепція прискореного науково-технічного розвитку багато у чому залежить від своєчасного забезпечення підприємств, установ і організацій оперативною інформацією. У разі неповноти, недостатньої достовірності або неоперативності інформації практично неможливо скласти уявлення про кращі світові і вітчизняні зразки, у зв'язку з чим вже на стадії проектування може бути закладена технічна відсталість.

Не менш важливе значення має завдання забезпечення наукових досліджень зручною для сприйняття інформацією про найважливіші наукові досягнення, отримані у минулому. Таким чином, завдання розвитку загальнодержавної системи збору, обробки, зберігання, ефективного пошуку і передачі інформації, заснованої на використанні найсучасніших методів і засобів, є надзвичайно актуальною. Методи інформатики успішно застосовуються для створення ефективних інформаційних систем і складають основу для автоматизації наукових досліджень, проектування, різних виробничих процесів.

В даний час сформувалося поняття інформатики як важливій галузі наукового знання, що включає декілька наукових дисциплін, пов'язаних з проблемою спілкування людини з ЕОМ, із створенням комп'ютерних систем.

В інформатиці прийнято виділяти такі напрямки [3, c. 88 – 97]:

- технічне забезпечення, пов'язане із створенням обчислювальної техніки і різноманітних автоматизованих інформаційно-пошукових систем;

- алгоритмічне забезпечення, пов'язане з розробкою алгоритмів вирішення різних теоретичних і практичних завдань;

- програмне забезпечення, пов'язане із створенням і реалізацією програм для вирішення певних системних та функціональних задач.

Інформаційні системи. Розробка, створення і використання інформаційних систем для забезпечення широкого круга споживачів інформацією про досягнення науки і техніки, вирішення економічних і управлінських завдань – важливий розділ сучасної інформатики. При цьому термін «інформатика» може використовуватися для визначення як відповідної наукової дисципліни, так і пов'язаної з нею області діяльності.

Саме такий підхід мається на увазі при використанні ряду споріднених термінів: загальнодержавна система обробки і передачі інформації, державна система науково-технічної інформації, система інформаційного забезпечення вищих навчальних закладів та ін. Зазвичай ці терміни позначаються поняттями «Інформаційна система» і «система інформаційного забезпечення».

Найважливішим компонентом системи інформаційного забезпечення є нова науково-технічна інформація про оригінальні ідеї, наукові результати, факти і так далі. При цьому завжди існувала проблема «адресності», суть якої полягає в тому, щоб ця інформація своєчасно доставлялася саме тим користувачам, для яких вона представляє безпосередній інтерес. Система наукової комунікації почала оформлятися як самостійна система, відповідальна за зберігання і розповсюдження наукових відомостей і знань. Активно розвивалися видавнича справа, бібліотеки, а пізніше – реферативні, інформаційні і консультаційні служби.

Бібліотеки почали активно використовувати в своїй роботі останні досягнення науки і техніки і перш за все ЕОМ (і відповідні системи пам'яті), об'єднані з сучасними засобами зв'язку. Система наукової комунікації поступово почала набувати провідні ролі в посередництві між розроблювачами нових відомостей і споживачами, зацікавленими в їх безпосередньому використанні.

Інформаційні продукти. Сукупність уніфікованих відомостей і послуг, представлених в деякому стандартизованном вигляді, отримали назву інформаційних продуктів. Прикладами можуть послуговувати роздруковані результати пошуку в інформаційному масиві, спеціалізовані видання, аналітичні довідки і так далі.

Кожен тип інформаційного продукту має специфічну технології його виготовлення. Тому одні інформаційні системи почали спеціалізуватися на виготовленні певних видів інформаційних продуктів, а інші (потужніші) виявилися здатними виготовляти сукупність продуктів різного типу. В результаті виділилися спеціалізовані і універсальні інформаційні системи.

У міру розвитку обчислювальної техніки і засобів зберігання інформації з'явилася можливість економічно виправданого накопичення і зберігання великих машинних інформаційних масивів (баз даних, сховищ даних, баз знань). У зв'язку з їх широким розповсюдженням засобів переробки цих даних в інформаційні продукти почала швидко розвиватися індустрія інформації, почався перехід до «безпаперової інформатики».

Бази даних можна підрозділити на бібліографічних і фактографічних. Бібліографічні бази даних містять так звану «вторинну» інформацію, тобто відомості про публікації. Відповідна «первинна» інформація (тобто самі публікації: книги, статті, патенти і так далі) зберігається в іншому контурі інформаційної системи. Фактографічні бази даних містять відомості фактичного характеру і є кінцевим призначеним для користувача продуктом.

Бази даних можуть бути проблемно-орієнтованими, «внутрішніми» або «зовнішніми». Іноді бази даних створюються за ознаками документів (по патентах, дисертаціях і т. д.) або за спрямованістю тематики. Наприклад, останнім часом почали створюватися фактографічні бази даних по властивостях матеріалів і речовин; по машинобудівному устаткуванню; галузеві бази даних – по нових прогресивних технологіях.

В Україні бази даних створюються відповідно до планів виробництва у галузевих інформаційних органах, а також провідних науково-дослідних інститутах.

Інформаційна технологія. Кожен тип інформаційного продукту вимагає специфічної технології його отримання. Найважливішою складовою частиною цієї технології є відповідне програмне забезпечення у вигляді так званих пакетів прикладних програм (ППП). У тих випадках, коли кожному програмному продукту відповідає свій ППП, останній відносять до проблемно-орієнтованих або функціональним ППП. Якщо ж один і той же ППП дозволяє отримувати цілий ряд інформаційних продуктів, його зазвичай називають інтегральним.

Таким чином, складовими сучасного виробництва інформаційних продуктів є: технічні засоби (ЕОМ, засоби тиражування і передачі інформації), бази даних, ППП. Процедури виробництва інформаційних продуктів з початкових баз даних оформляються у вигляді керівництва, інструкцій, нормативно-технічних, організаційних і науково-методичних документів.

Для виробництва самих баз даних також потрібна своя інформаційна технологія. Так, з поняттям «База даних» тісно пов'язано поняття «Банк даних». Банк даних – різновид інформаційної системи для накопичення великих об'ємів щодо однорідних взаємозв'язаних і мінливих даних, їх оперативного оновлення і багатоцільового використання. До складу банку даних входять: бази даних (сховища) і комплекс засобів її створення і використання (система управління базами даних, мови, обчислювальне устаткування, процедури, персонал, методики) .

Інформаційні мережі. У міру розвитку засобів зв'язку і обчислювальної техніки вони всі більшою мірою об'єднуються в єдину інформаційну інфраструктуру, технічну основу якої складають інформаційні мережі. Через них споживач дістає можливість доступу практично до будь-яких банків даних, підключених до мережі. В даний час співіснують різні системи наукової комунікації. Частина з них реалізована в традиційній формі через інформаційні центри і бібліотеки, інша частина – через мережі даних. За змішаним принципом організована, зокрема, доставка інформації споживачам в Державній системі наукової і технічної інформації і Міжнародній системі НТІ країн – членів СЕВ.

Споживачі інформації. Кожен споживач зазвичай висуває свої специфічні вимоги до інформаційної системи, його вимоги строго індивідуальні. Проте з погляду раціонального створення інформаційних систем можливих споживачів доцільно розділити на чотири категорії, пов'язані з проведенням наукових досліджень; з розробкою і проектуванням нової техніки; з ухваленням управлінських рішень по створенню нової техніки; з вирішенням планово-управлінських завдань (визначення народногосподарських пропорцій, розробка планів, встановлення перспектив розвитку і т. д.).

Приведене розділення споживачів по категоріях умовно і дозволяє зрештою краще сформулювати вимоги до конкретних інформаційних систем і тим самим підвищити ефективність інформаційного забезпечення різного роду кінцевих споживачів.