КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Задачи эксперимента
Аналитические и имитационные модели. При проектировании сложных систем и их подсистем возникают задачи, требующие оценки количественных и качественных закономерностей процессов функционирования таких систем, проведения структурного алгоритмического и параметрического их синтеза. Но сложные системы относятся к классу больших систем, этапы проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции которых в настоящее время невозможны без использования различных видов моделирования. Ресурсы современной информационно-вычислительной техники дают возможность ставить и решать математические задачи такой сложности, которые в недавнем прошлом казались нереализуемыми, например моделирование больших систем. Первым сложился аналитический подход к моделированию систем. Информационные технологии использовались как вычислительные. Анализ характеристик, процессов функционирования больших систем с помощью только аналитических методов наталкивается на трудности, которые приводят к необходимости упрощения модели либо на этапе ее построения, либо в процессе работы с моделями, что может привести к недостоверности результатов. В настоящее время с построением аналитических моделей большое внимание уделяется задачам оценки характеристик моделируемых систем на основе имитационных моделей, реализуемых на современных ЭВМ с большим быстродействием и достаточным объёмом операционной памяти. Процесс сопровождается повышением качества математического и программного обеспечения, совершенствования базы данных и периферийных устройств. Появились только компьютерные методы решения задач исследования больших систем на основе на основе создания организаций экспериментов с моделями.
Организация экспериментов с имитационными моделями позволяет производить не только анализ характеристик моделей, но и решать задачи: структурного синтеза, параметрического синтеза, алгоритмического синтеза, задачи оптимизации сложных систем[3.4] при заданных критериях эффективности и ограничениях. Важнейшей составной частью научных исследований является эксперимент, основой которого является научно поставленный опыт с точно учитываемыми и управляемыми условиями. Само слово эксперимент происходит от лат. experimentum - проба, опыт. В научном языке и исследовательской работе термин «эксперимент» обычно используется в значении, общем для целого ряда сопряженных понятий: опыт, целенаправленное наблюдение, воспроизведение объекта познания, организация особых условий его существования, проверка предсказания. В это понятие вкладывается научная постановка опытов и наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явлений и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Само по себе понятие «эксперимент» означает действие, направленное на создание условий в целях осуществления того или иного явления и по возможности наиболее чистого, т. е. не осложняемого другими явлениями. Основной целью эксперимента являются выявление свойств исследуемых объектов, проверка справедливости гипотез и на этой основе широкое и глубокое изучение темы научного исследования. Таким образом, эксперимент представляет собой процесс изучения объекта (явления), основанный на целенаправленном воздействии на него искусственно созданных условий и позволяющий наблюдать, сравнивать и измерять его свойства, устанавливать их зависимость от внешних воздействий. По сравнению с наблюдением эксперимент - более сложный метод эмпирического познания. Он предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое действие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей. По своему замыслу эксперимент всегда опосредован предварительным теоретическим знанием. Его целью зачастую является подтверждение или опровержение научной гипотезы или теории.
Эксперимент включает в себя другие методы эмпирического исследования (наблюдения, измерения). В то же время он обладает рядом важных, присущих только ему особенностей. Во-первых, эксперимент позволяет изучать объект в «очищенном» виде, т. е. устраняет всякого рода побочные факторы, наслоения, затрудняющие процесс исследования. Во-вторых, в ходе эксперимента объект может быть поставлен в некоторые искусственные, в частности, экстремальные условия. В таких искусственно созданных условиях удается обнаружить удивительные порой неожиданные свойства объектов и тем самым глубже постигать их сущность. В-третьих, изучая какой-либо процесс, экспериментатор может вмешиваться в него, активно влиять на его. В-четвертых, важным достоинством многих экспериментов является их воспроизводимость. Это означает, что условия эксперимента, а соответственно и проводимые при этом наблюдения, измерения могут быть повторены столько раз, сколько это необходимо для получения достоверных результатов. Подготовка и проведение эксперимента требуют соблюдения ряда условий. Так, научный эксперимент: • никогда не ставится наобум, он предполагает наличие четко сформулированной цели исследования; • не делается «вслепую», он всегда базируется на каких-то исходных теоретических положениях. «Без идеи в голове, - говорил академик И. П. Павлов, - вообще не увидишь факта»; • не проводится беспланово, хаотически, предварительно исследователь намечает пути его проведения; • требует определенного уровня развития технических средств познания, необходимых для его реализации; • должен проводиться людьми, имеющими достаточно высокую квалификацию. Только совокупность всех этих условий определяет успех в экспериментальных исследованиях. Постановка и организация эксперимента определяются его назначением. Эксперименты, которые проводятся в различных отраслях науки, являются: производственными, техническими, физическими, химическими, биологическими, психологическими, социальными и т. п.
Они различаются: • по способу формирования условий (естественные и искусственные); • по целям исследования (преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие); • по организации проведения (лабораторные, натурные, полевые, производственные и т. п.); • по структуре изучаемых объектов и явлений (простые, сложные); • по характеру внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные); • по характеру взаимодействия средства экспериментального исследования с объектом исследования (обычный и модельный); • по типу моделей, исследуемых в эксперименте (материальный и мысленный); • по контролируемым величинам (пассивный и активный); • по числу варьируемых факторов (однофакторный и многофакторный); • по характеру изучаемых объектов или явлений (технологические, социометрические) и т. п.
Дата добавления: 2014-11-16; Просмотров: 1368; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |