2.1.2. Особенности научной деятельности
Учет особенностей научной деятельности ученых увеличивает вероятность получения положительного результата. Некоторые из этих особенностей:
Изучаемые объекты в научной работе рассматриваются в процессе их диалектического развития.
В качестве примера на рис. 2.1 приведена качественная диаграмма, иллюстрирующая динамику развития технических систем радиоэлектроники. На рисунке обозначено: А – начальное, медленное развитие системы, затем наступает период её зрелости – участок ВС, потом наступает неизбежный спад в темпах её развития – участок CD; I – ламповая радиоэлектроника; II – транзисторная радиоэлектроника; III – радиоэлектроника на базе БИС и т. д.
Рис. 2.1
Слово «система» предусматривает, что объект рассматривается иерархично ‑ в виде подсистем, связанных между собой определенным образом. Естественные науки наиболее эффективны при изучении явлений, которые поддаются анализу, то есть могут быть разложены на составляющие, расчленены или представлены только через взаимодействие компонентов. Процесс обратный анализу ‑ синтез сложной структуры через соответствующие связи элементов для реализации поставленной цели. Особенность физических систем состоит в том, что процедуры анализа и синтеза наиболее эффективны, если они выполняются не сразу для всей системы, а по частям, этапам.
Рассмотрим простой пример.
Телевизионный приемник (мобильный телефон и т. д.) лучше всего представить как высший уровень объединения усилителей, смесителей, генераторов, фильтров, вентилей, детекторов и т.д.. Каждый из них состоит из интегральных схем, транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д., которые, в свою очередь, изготовлены из разных материалов, которые определяют размеры, форму и взаимное расположение. Попытка анализа подобного устройства за один приём путем решения уравнений Максвелла для определения электродинамического состояния компонентов, не имеет смысла. Фактические вычислительные затраты, необходимые для решения большой проблемы, обычно выше, если проблема решается сразу целиком, чем если сначала она расчленяется на небольшое число подпроблем, которые решаются при произвольных граничных условиях, а потом уже объединяются в одно целое.
На каждом уровне иерархического процесса анализа/синтеза стараются объединить функциональные описания подсистем и структурную информацию об их взаимосвязи с тем, чтобы получить функциональное описание самой большой системы. Это описание в свою очередь может объединяться с функциональными описаниями других систем и структурной информацией об их взаимосвязях для получения функционального описания еще большей системы и т.д. Таким образом, при изучении и построении технических систем приходится постоянно обращаться как к их функциональным описаниям (например, передаточным функциям), так и структурным (принципиальные или блочные схемы) и т.д. Мы рассмотрели достаточно простую систему. В учебном пособии [1] рассмотрен системный подход к исследованию/проектированию действительно сложных радиотехнических систем.
Кроме объективных факторов, учет и использование которых увеличивает вероятность успеха при выполнении НИР, важную роль играют и субъективные факторы.
Научный работник должен мыслить оригинально, нестандартно, широко используя научные абстракции – категории, понятия и др. В области сложившихся представлений трудно найти что-нибудь новое, к ним люди привыкают, что является серьезным препятствием для получения новых знаний. Самым эффективным способом интенсификации генерации новых научных идей и решений является настойчивость и целеустремленность ученого или того, кто хочет стать ученым. Только в этом случае проявляется интуиция, и наиболее часто возникают неожиданные идеи. Вдохновение и творческая удача не посещают ленивых и неподготовленных к научной работе людей.
Важнейшие черты ученого – это работоспособность и трудолюбие. Благодаря ним расширяется эрудиция, тренируется и обогащается память, развивается внимательность и наблюдательность, совершенствуются навыки, повышается квалификация научного работника.