Технологические методы научного поиска (примеры аналитических и неаналитических методов)

Технологические методы решения научно-технических задач - методы, направляющие творческую мысль специалиста на создание новых, нешаблонных, нетривиальных, нетиповых решений

Назначение – способствовать: успешному проведению научных изысканий, качественному проектированию и конструированию

Простые методы поиска:

• - инверсия - новые научные решения в результате отказа от традиционных взглядов (если раньше предмет изучался снаружи, то сейчас изучается изнутри);

• - метод аналогии - использование уже известных решений к решению, заимств. из другой области;

• -метод эмпатии (вхождение в образ) – отождествление ученого с предметом исследования.

• - метод комбинирования - попытка использования новой конструкции в разных порядках и сочетаниях для получения нового качества (старое+старое, новое+старое, новое+новое)

• -метод компенсации – устранение нежелательных факторов средствами противоположного действия (что-то компенсируется за счет другого - что-то улучшается, а что-то наоборот);

• - метод динамизации - пофакторный анализ конструкции с позиции возмож. улучшения качеств через отказ от неподвижности; изменение принципа, свойств и т.п.

• - метод мультипликации - улучшение качеств за счет принципов, кот. выполняют одну и ту же функцию;

• - метод расчленения – мысленное разделение объекта на составляющие, чтобы легче было понять его функции;

• - метод идеализации - наделение реальных объектов нереальными свойствами.

• - метод анализа характеристик - упрощается любой н-т объект и рассм. как набор функций

• - метод проб и ошибок. Последовательное выдвижение идеи решения научной задачи

Аналитические – методы, основанные на применении логического мышления в рамках формально-структурированной информации

1. Морфологический анализ - аналитический метод выявления всех возможных научно-технических решений или состояний изучаемой проблемы или явления.

Морфологический анализ основан на построении таблицы, в которой перечисляются все основные элементы, составляющие объект и указывается, возможно, большее число известных вариантов реализации этих элементов. Комбинируя варианты реализации элементов объекта, можно получить самые неожиданные новые решения. Последовательность действий при этом следующая:

1. Точно сформулировать проблему.

2. Определить важнейшие элементы объекта.

3. Определить варианты исполнения элементов.

4. Занести их в таблицу.

5. Оценить все имеющиеся в таблице варианты.

6. Выбрать оптимальный вариант.

Основной идеей морфологического анализа является упорядочение процесса выдвижения и рассмотрения различных вариантов решения задачи. Расчет строится на том, что в поле зрения могут попасть варианты, которые ранее не рассматривались. Принцип морфологического анализа легко реализуется с помощью компьютерных средств.

Пример: Параметры А,Б,В. Значения А1 А2 Б1 Б2 В1 В2

Возможны следующие комбинации: Р1=А1Б1С1; Р2=А1Б2С1…То есть используется метод перебора. На перебор всех комбинаций может уйти много времени, поэтому должны учитываться следующие рекомендации (упрощения): а) абстрактное расстояние между решениями - берется передовое решение и группируются варианты, отталкиваясь от существующего решения, то есть если два различных варианта отличаются только по одному значению параметра, получается, что абстрактное расстояние между решениями равно 1; б) случайная выборка – выбирается небольшое множество решений из числа комбинаций; в) комбинация а) и б). Нужно разумно подходить к построению морфологического блока: 7 параметров и 3 значения = 2187 вариантов, 7 параметров и 2 значения = 128 вариантов.

2. Анализ характеристик. Любой объект рассматривается как набор функций. Задача расписать функции и рассмотреть то, к чему они применяются.

3. Системно-структурный анализ (дерево целей).

Используется для решения структурных объектов (иерарх. уровней). Использ для анализа систем, техн объектов систем, в кот. выделяют несколько структурных иерарх. уровней, где более высокий уровень поглощает более низкий. Строится путем выделения из более крупного более мелких компонентов.

Правила: ветви, которые исходят из вершины должны быть замкнуты (исчерпывать все альтернативные варианты), - ветви, которые исходят из одной вершины не должны пересекаться, т.е. должны быть взаимоискл., - дерево целей – всегда система целей и подцелей. Чтобы найти решение нужно пройти по всем уровням снизу вверх. Дерево целей может быть - описательным, - нормативным (когда существуют требования и ограничения), альтернативным

А,В,С – уровни. Трехуровневое дерево целей.

Каждая вершина – цель для всех исходящих из нее ветвей.

1. система структурного описания объекта

2. для составления списка альтернативных решений

Неаналитические методы. Неаналитические – методы, стимулирующие образное мышление в неортодоксальном направлении с целью освобождения разума от ограничений, накладываемых логическим мышлением

6 этапов метода:

1. Формирование 2 групп специалистов:

а. те, кто выдвигает, эксперты (высококвалифицированные)

б. аналитики (статистики-матем, лучшие спецы по проблеме, экономисты: 3-4 чел.)

2. Составление проблемной записки. Должно содержаться:

а. Цель исследования

б. Перечень ограничений (эколог. характера, функционального, по безопасности)

в. Масштаб измерений, точность в оценке

г. Ресурсное обеспеч. решения проблемы

3. Первичная генерация идей: выдвижение, формирование списка возможных решений:

а. каждый эксперт обязан высказать свое мнение о проблеме

б. критика запрещена

в. приветствуются дальнейшее развитие идеи

г. периодичность выступлений

4. Первичная систематизация идей - привести в порядок идеи. Все высказывания структурируются по сложности, масштабности, природе решения проблемы.

5. Оценка идеи. Каждую - последовательно оценивают. Допускается появление контридеи.

6. Систематизация идей - Критика идеи, анализ, составление рейтинга с учетом ограничений и замечаний.