Слайд 2
Проектно-технологический тип организационной культуры
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Профессиональная
культура
за счет своей теоретической мощи породила способы массового
изготовления новых знаковых форм
(моделей, алгоритмов, программ ЭВМ,
баз данных и т.п.),
и это стало теперь материалом для новых технологий.
Слайд 3
Проектно-технологический тип организационной культуры
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Наука
стала все больше«переключаться»
на технологическое совершенствование практики: понятие
«научно-техническая
революция»
сменилось понятием
«технологическая революция».
Основное внимание ученых переключилось на развитие технологий.
Слайд 4
Проектно-технологический тип организационной культуры
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Ключевыми
стали понятия:
проект, технологии и рефлексия.
Технология —
совокупность
методов и инструментов
для достижения желаемого результата;
в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач.
Слайд 5
Проект
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Современное понимание проекта-
завершенный
цикл продуктивной деятельности,
ограниченное во времени целенаправленное изменение отдельной
системы
с установленными требованиями :
к качеству результатов;
к затратам средств и ресурсов.
Слайд 6
Рефлексия
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Рефлексия –
постоянный анализ
целей,
задач процесса, полученных результатов
Слайд 7
Рефлексия
Л5-7
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 8
Структура научной деятельности
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Слайд 9
Схема исследования
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Слайд 10
Субъект
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Слайд 11
Объект исследования
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Объект выбирается из
паспорта научной специальности !!!
Слайд 12
Паспорт специальности
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Шифр специальности:
05.13.01 Системный
анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Формула специальности:
проблемы разработки
и применения методов системного анализа сложных прикладных объектов исследования, обработки информации, целенаправленного воздействия человека на объекты исследования, включая вопросы анализа, моделирования, оптимизации, совершенствования управления и принятия решений, с целью повышения эффективности функционирования объектов исследования, …………..
Слайд 13
Паспорт специальности
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Области исследований:
1. Теоретические
основы и методы системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений
и обработки информации.
2. Формализация и постановка задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации.
3. Разработка критериев и моделей описания и оценки эффективности решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации.
4. Разработка методов и алгоритмов решения задач системного анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации.
Слайд 14
Паспорт специальности
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Области исследований:
5. Разработка
специального математического и алгоритмического
обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия
решений и обработки информации.
6. Методы идентификации систем управления на основе ретроспективной, текущей и экспертной информации.
7. Методы и алгоритмы структурно-параметрического синтеза и
идентификации сложных систем.
8. Теоретико-множественный и теоретико-информационный анализ сложных систем.
Слайд 15
Объект диссертационного исследования (ДИ)
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Объект
ДИ –
объективно существующая реальность
(известное научное знание: материальное
или нематериальное),
являющаяся носителем конфликта
(противоречия, незнания, проблемной ситуации)
и противостоящая диссертанту,
и на которую направлена его деятельность.
Слайд 16
Предмет исследования
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Слайд 17
Предмет исследования
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Слайд 18
Предмет исследования
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Л5-
Предмет исследования –
продукт работы диссертанта
(новое научное знание отрасли науки об
объекте исследования) в виде:
решения задачи, имеющей значение для развития соответствующей отрасли знаний (науки);
- научно-обоснованных технических, техно-логических или иных решений и разработок, имеющих существенное значение для развития страны.
Слайд 19
Кандидатская диссертация
«Структурно-параметрический синтез системы управления электронным документооборотом
в научно-образовательном учреждении»
по специальности 05.13.01 – «Системный анализ,
управление и обработка информации (информационные технологии)»
Примеры
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 20
Объект исследования –
документооборот научно-образовательного учреждения.
Предмет исследования –
СУЭД, ММ и алгоритмы структурно-параметрического синтеза СУЭД
научно-образовательного учреждения,
методы
системного анализа, математического моделирования, теории автоматического управления.
Примеры
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 21
Объект исследования – система (техническая, социально-экономическая, образовательная, экологическая
и т.п.)
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Система обладает
свойствами:
целостности
и деком-
позиции;
2) связности;
3) интегративности
(эмерджентности);
4) организованности;
5)«жизненным циклом».
Слайд 22
Химико-технологическая система
Л1-
Лекция_3 для магистрантов
Функциональная схема производства серной кислоты
контактным методом из колчедана:
1 — обжиг флотационного колчедана и
получение обжигового газа; 2 — охлаждение газа в котле-утилизаторе; 3 — очистка газа от пыли; 4 — промывка и осушка газа; 5 — подогрев газа; 6 — окисление SO2 в SO3 на катализаторе; 7 — абсорбция SO3 с образованием серной кислоты;
ХТП3 — получение H2SO4
ХТП2 — окисление SO2 в SO3
ХТП1 — процесс получения SO2
Слайд 23
Задан объект (ТС):
структура (количество элементов и связи
между ними), технология производства, векторы нагрузки и конструктивных переменных
объекта (ТС).
Требуется определить:
какие характеристики объект (ТС) имеет в условиях заданной внешней среды
Задачи анализа эффективности функционирования объекта (ТС)
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 24
Шаг 1. Составление модели объекта (ТС), наиболее подходящей
с позиций получения требуемых функций (характеристик) объекта.
Алгоритм анализа
Л5-
Лекция_5 для
аспирантов/ опорная презентация
Слайд 25
Шаг 2. Разработка триады «модель-алгоритм-программа» для оценивания характеристик
объекта.
Шаг 3. Определение характеристик объекта
из его модельного представления
методом
вычислительного эксперимента.
Алгоритм анализа
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 26
Расчет состояния объекта (ТС)
Л1-
Лекция_3 для магистрантов
Последовательность расчета зависит
от структуры объекта (ТС).
Линейная структура – поток (потоки) проходит
последовательно один элемент за другим: возможны разветвления потока, параллельное прохождение элементов, байпасирование.
Последовательность расчета очевидна.
Слайд 27
Расчет состояния объекта (ТС)
Л1-
Лекция_3 для бакалавров
Структура с рециклом.
Слайд 28
Заданы требуемые характеристики объекта – векторы входных (независимых)
и выходных зависимых координат и показателей эффективности (технологических, экономических,
экологических и т.п.) объекта.
Требуется определить: структуру, технологию производства, вектор конструктивных параметров и режимных переменных объекта, которые в условиях заданной среды обеспечивают получение желаемых характеристик.
,
Синтез объекта (ТС)
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 29
Шаг 1. Задание структуры объекта и технологии производства
с позиций получения требуемых функций (характеристик).
Шаг 2. Разработка триады
«модель-алгоритм-программа» для оценивания функций (характе-ристик) объекта.
Шаг 3. Определение конструктивных парамет-ров и режимных переменных объекта, сравнение полученных результатов с заданными характе-ристиками и прекращение поиска, если расчетные характеристики соответствуют желаемым.
Алгоритм синтеза
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 30
Характеристики и особенности научной деятельности
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
Слайд 31
Особенности коллективной научной деятельности
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Коллективная
научная деятельность
осуществляется сообществом ученых, работающих в данной отрасли
науки, научным коллективом,
научной группой,
научной школой и т.д.
Слайд 32
Л5-
Научная школа
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Научная школа-
это
сложившийся коллектив исследователей
различных возрастных групп и научной квалификации,
связанных проведением исследований
по общему научному направлению и объединенных совместной научной деятельностью.
Слайд 33
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Устойчивость научного
направления.
2. Наличие в коллективе школы нескольких поколений в связках
учитель-ученик, объединяемых общим, ярко выраженным лидером - руководителем школы.
Слайд 34
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
3. Научная
квалификация и состав ведущей научной школы
(количество докторов и
кандидатов наук; высококвалифицированных инженерных кадров, аспирантов, зарекомендовавших себя студентов последнего года обучения),
подготовка в рамках научного коллектива научных кадров высшей квалификации,
в том числе в последние 5 лет.
Слайд 35
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
4. Высокий
уровень научных результатов, подтвержденный печатными трудами, патентами и другими
документами, участием в международных, федеральных и региональных программах, выставках, документально отмеченными достижениями, отзывами специалистов.
Слайд 36
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
5. Научная
значимость исследования
и научный (научно-технический) уровень ожидаемых результатов выполнения
работы.
6. Организация конференций и семинаров, в том числе постоянно действующих и периодических.
Слайд 37
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
7. Общественное
признание
научной школы,
в том числе премии, медали, приглашенные
доклады на международных конференциях.
Слайд 38
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
8. Участие
в выполнении
исследований по федеральным целевым и ведомственным аналитическим
программам;
по грантам
РФФИ, РГНФ и РНФ.
Слайд 39
Критерии научной школы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
9. Участие
в деятельности научной школы аспирантов, молодых ученых и специалистов,
наличие программы закрепления и расширения научного коллектива за счет молодых ученых и студентов.
Слайд 40
Структура научной деятельности
Механизмы управления. Глава 25. Методология управления
/ опорная презентация
25-
Слайд 41
Формы организации научного знания
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 42
Факты, их обобщение и систематизация
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
Развитие науки идет от сбора фактов,
их изучения, систематизации,
обобщения и раскрытия отдельных закономерностей
к логически стройной системе научных знаний, которая позволяет объяснить уже известные факты и предсказать новые.
Слайд 43
Факты, их обобщение и систематизация
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
К научному факту относятся лишь такие события, явления, их
свойства, связи и отношения, которые определенным образом зафиксированы.
Явления – объективная реальность, отдельное событие, а факт – собрание многих явлений, их обобщение.
Слайд 44
Факты, их обобщение и систематизация
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
Подчеркнем важную мысль:
сами по себе факты еще не составляют
науки
как системы знаний.
Они выполняют свою функцию лишь тогда, когда включаются в ткань научного знания, когда вписываются в рамки научных теорий.
Слайд 45
Факты, их обобщение и систематизация
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
Анри Пуанкаре:
«Ученый должен организовать факты. Наука состоит из фактов,
как дом из кирпичей. Но накопление фактов не в большей мере является наукой, чем куча кирпичей домом».
Слайд 46
Факты, их обобщение и систематизация
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная
презентация
Факты систематизируются с помощью простейших абстракций – понятий (определений),
категорий,
являющихся важнейшими структурными элементами науки – формами организации научного знания.
Слайд 47
Методология
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 48
Метод
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Энциклопедический словарь:
– метод как
способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи – метод-действие;
–
метод как совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности – метод-операция.
Слайд 49
Методика исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Методика исследования –
документ, который
включает в себя описание проблемы, объекта,
предмета исследования, его
цели,
гипотезы, задач,
методологических основ и методов
исследования, а также планирование, т.е.
разработку временного графика выполнения
намеченных работ.
Слайд 50
Методы научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 51
Языковые средства научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 52
Теоретические методы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Выявление и разрешение
противоречий, постановка проблемы,
построение гипотезы,
анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и
конкретизация и т.д.
Слайд 53
Эмпирические методы
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Обследование, мониторинг,
эксперимент,
наблюдение,
измерение, опрос, тестирование и т.д.
Слайд 54
Эксперимент
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Эксперимент – общий эмпирический
метод исследования
(метод-действие),
суть которого заключается в том,
что явления
и процессы изучаются в строго контролируемых и
управляемых условиях.
Слайд 55
Эксперимент
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
В ходе эксперимента
исследователь
(экспериментатор) сознательно изменяет ход изучаемого процесса путем изменения
независимых (входных)
переменных
объекта (системы) и измеряет (регистрирует) изменившиеся зависимые выходные
переменные объекта (системы).
Слайд 56
Средства познания
25-
Механизмы управления. Глава 25. Методология управления /
опорная презентация
Слайд 57
Логические средства научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Ученому
всегда приходится решать логические задачи:
– каким логическим требованиям должны
удовлетворять рассуждения, позволяющие делать объективно-истинные заключения;
– каким образом контролировать характер этих рассуждений?
Слайд 58
Логические средства научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
–
каким логическим требованиям должно удовлетворять описание эмпирически
наблюдаемых характеристик?
–
как логически анализировать исходные системы научных знаний, как согласовывать одни системы знаний с другими системами знаний?
– каким образом строить научную теорию, позволяющую давать научные объяснения, предсказания и т.д.?
Слайд 59
Логические средства научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Использование
логических средств в процессе построения рассуждений и доказательств позволяет
исследователю
отделять
контролируемые аргументы от интуитивно принимаемых,
ложные от истинных,
путаницу от противоречий.
Слайд 60
Языковые средства научного исследования
Л5-
Лекция_5 для аспирантов/ опорная презентация
Во
всяком научном исследовании ученому приходится
употреблять новые и уточнять
введенные понятия, символы и знаки.
Определения всегда связаны с языком
как средством познания и выражения знаний.
Слайд 61
Условия деятельности
25-
Механизмы управления. Глава 25. Методология управления /
опорная презентация
Слайд 62
Моделирование как метод научного исследования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/
опорная презентация
С.И. Дворецкий, д.т.н., профессор
Опорная презентация по книге Моделирование
систем Дворецкий С. И., Муромцев Ю. Л. и др.
М.: Изд-во «Академия», 2008. -320с.
Слайд 63
Моделирование систем как метод научного исследования
Идея моделирования
состоит
в замене реального объекта–
некоторым искусственно создаваемым
образом (моделью)
и решение
поставленной задачи с использованием этой модели.
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 64
Моделирование систем как метод научного исследования
Модель
– это
образ, аналог
(мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж,
график, план, карта, система математических символов и т.п.)
какого-либо объекта, процесса или явления (оригинала данной модели).
[Советский энциклопедический словарь. – М.: Большая российская энциклопедия, 2002, Статья «Модель», 5-е значение].
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 65
Классы задач, которые решаются с использованием моделей:
– анализ
(исследование) свойств объекта, процессов, материалов;
– прогнозирование поведения объекта, процессов,
материалов;
– синтез (проектирование) объекта, процессов, материалов;
– оптимизация и управление
………………..
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 66
Моделирование систем как метод научного исследования
Предметным
называется моделирование,
в ходе которого исследование ведётся на модели, воспроизводящей
основные
геометрические, физические, динамические и др. функциональные характеристики «оригинала».
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 67
Моделирование систем как метод научного исследования
Абстрактные модели
являются
идеальными конструкциями, построенными средствами мышления, сознания.
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/
опорная презентация
Слайд 68
Определение математической модели
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная
презентация
Совокупность понятий и отношений, выраженных при помощи системы математических
символов, знаков и обозначений,
которые отражают наиболее существенные (характерные) свойства
исследуемого объекта,
называют математической моделью этого объекта.
Слайд 69
Определение
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 70
Функции моделирования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
- дескриптивная
функция;
- прогностическая функция;
- нормативная функция.
Слайд 71
Требования, предъявляемые к модели
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная
презентация
Слайд 72
1. Целенаправленность, т.е. модель должна позволять решать определенный класс
задач, для которых она предназначе-на; быть простой и понятной
пользовате-лю.
2. Надежность в смысле гарантии от абсурдных ответов.
Удобство в управлении и обращении.
Критерии «хорошей» модели
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 73
4. Полнота с точки зрения возможностей решения поставленных
задач.
5. Адаптивность, т.е. позволяющей легко переходить к другим модификациям
или обновлять данные.
6. Возможность постепенных изменений в том смысле, что, будучи вначале простой, ММ может во взаимодействии с пользовате-лем становиться все более сложной и точной.
Критерии «хорошей» модели
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 74
Схема компьютерного моделирования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 75
1. Определение объекта – установление границ, ограничений и измерителей
эффек-тивности функционирования объекта.
2. Формализация объекта (построение модели) – переход
от реального объекта к некоторой логической схеме (абстрагирова-ние).
Этапы компьютерного моделирования
Л5-
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 76
3. Подготовка и анализ исходных дан-ных, необходимых для
построения модели, и представление их в соответствующей форме.
4. Разработка
моделирующего алгорит-ма и программы ЭВМ.
Этапы компьютерного моделирования
Л5-
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 77
5. Оценка адекватности – повышение до приемлемого уровня
степени уверенности, с которой можно судить относительно кор-ректности выводов
о реальном объекте.
6. Стратегическое планирование – планирование вычислительного экспери-мента, который должен дать необходимую информацию.
Этапы компьютерного моделирования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 78
Тактическое планирование – определение способа проведения каждой
серии испытаний, предусмотренных планом эксперимента.
8. Экспериментирование – процесс осуществления имитации
на компьютере с целью получения выходных данных и ана-лиза чувствительности объекта к входным переменным.
Этапы компьютерного моделирования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 79
10. Реализация – вычислительный эксперимент - практическое использова-ние
математической модели и результатов моделирования.
11. Документирование – регистрация хода
осуществления процесса и его резуль-татов, а также документирование процесса создания и использования модели.
Этапы компьютерного моделирования
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 80
Это собственно проведение расчетов
на ЭВМ и получение
информации, представляющей интерес для исследователя.
Точность этой информации определяется
достоверностью триады «модель-алгоритм-программа ЭВМ»
и исходных данных.
Вычислительный эксперимент
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
Слайд 81
Важное место в вычислительном эксперименте занимают
обработка результатов
расчетов,
их всесторонний анализ
и, наконец, выводы:
или становится
ясна необходимость уточнения модели, или результаты, пройдя проверку, передаются заказчику.
Вычислительный эксперимент
Лекция_Моделирование систем_ для аспирантов/ опорная презентация
