Визначте значення слів, і ви позбавите людство від половини його помилок

P. Д е к а р т

Поняття "задача" має самі різні тлумачення. Найбільш близьким по змісту до поняття "наукова задача" є наступне визначення [7]: задача - " те, що дане, запропоноване для виконання, розв’язання; те, що вимагає виконання, розв’язання ". Структура задачі, що розглядається в приведеному визначенні, буде покладена в основу строгіших канонічних визначень понять "наукова задача" і "наукова проблема".

Задача (проблема) є науковою, якщо є потрібність пошуку її рішення методами наукового дослідження.

Всі наукові задачі і проблеми, з якими доводиться мати справу при проведенні досліджень і розробок (надалі іменованих дослідженнями), мають однакові структурні елементи, які показані на рис. 2.

Наукова задача представляє собою пару, яка включає предмет дослідження (те, що дане) і мету дослідження (те, що вимагається), при цьому вважається, що, принаймні, один метод рішення задачі (досягнення наукової мети дослідження) є опублікованим.

Наукова проблема, як і наукова задача, виражається у вигляді пари, яка включає до себе предмет і мету дослідження, проте при цьому розуміють, що метод дослідження є невідомим в тому сенсі, що він не опублікований.

Досить поширена думка, що кардинальною ознакою наукової проблеми є наявність суперечності. І хоча це дійсно так (і виражається у властивій для проблеми відсутності методу рішення), наявність суперечності, що приводить до необхідності пошуку рішення, характерно і для наукової задачі.

Постановкою наукової задачі (проблеми) називається чітке формулювання наукової задачі (проблеми), яка конкретизує всі істотні елементи предмету і мети дослідження.

Зазвичай конкретизація здійснюється в загальнонаукових термінах і поняттях або в термінах і поняттях якої-небудь теорії.

Предмет дослідження (ЩО ДАНО для пошуку рішення задачі методами наукового дослідження) при формулюванні постановки наукової задачі (проблеми) висловлюється ситуаційно - у вигляді початкових наукових посилок, що відображають модель даного об'єкту (процесу, явища): склад змінних і постійних початкових даних з визначенням у разі визнання необхідності рамок дослідження - допущень, що вводяться, і обмежень. Рамки дослідження можуть висловлюватися і у вигляді окремого формулювання.

Мета дослідження (ЩО ВИМАГАЄТЬСЯ) висловлюється шляхом переліку наукових результатів, що вимагаються- доводжуваних тверджень, шуканих співвідношень або значень для змінних величин, обгрунтовуваних рекомендацій і ін., а також вимог до умов проведення дослідження і до шуканого або рішення задачі, який розробляється.

Вирішення наукової задачі (див. рис.2) є взаємозв'язаною трійкою - предметом дослідження, метою дослідження, методом дослідження (тобто рішення наукової задачі утворюється конкретизацією методу її рішення).

Можна сказати, що рішення наукової задачі - це чітко визначена трійка (оскільки метод рішення задачі зафіксований), на відміну від власне наукової задачі, яка є нечітко визначеною трійкою (конкретизація методу рішення не передбачається).

Рішення наукової задачі, знайдене методами наукового дослідження, - це наукове рішення, яке не слід ототожнювати з результатами рішення даної задачі.

Результати рішення наукової задачі – це те, що виходить за допомогою знайденого методу (методів) рішення при конкретних початкових даних і (або) їх значеннях (див. рис.2).

Слід звернути особливу увагу на те, що ключовий зміст рішення наукової задачі складає метод, а не те, що з його допомогою одержане. Це пояснюється тим, що метод в науці хоч і створюється ради прагматичних результатів, але сам по собі завжди грає вирішальну, принципову роль: образно кажучи, метод - двигун науки. B цьому відношенні Леєр Г.A. (1829-1904) [8] відзначав, що в кожній справі важливим є знання, але метод є вищим за саме знання. Він писав, що якби йому запропонували істину в правій руці, а шлях до істини в лівій, то він припав би до лівої руки. Більш того, як вважав академік Ландау Л.Д. (1904-1964), "метод є важливішим за відкриття, бо правильний метод дослідження приведе до нових ще цінніших відкриттів". B науці і практиці конкретний метод якраз і представляє шлях до істини - цілі дослідження, і є саме тим, що доводить наукову задачу до її певного рішення.

Приклад наукової задачі - оптимізація показників якості системи| (предмет - показники якості системи |, а мета дослідження - їх оптимізація).

Відповідний приклад рішення задачі - оптимізація показників якості системи | багатокритеріальним методом, а відповідний результат рішення задачі – оптимальна передатна функція системи.

Вирішення наукової проблеми, як і у разі наукової задачі, є трійкою: предмет дослідження, мета дослідження, метод дослідження. Після знаходження і публікації хоч би одного рішення наукова проблема перетворюється на наукову задачу (див. рис.2).

Метод рішення наукової задачі (проблеми) залежно від її складності знаходить вираз в тих або інших елементах науково-методичного або методологічного апарату, наприклад, в методі, методиці або інших науково-інструментальних засобах дослідження.

Важливим окремим випадком наукової задачі (проблеми) є теорема - це задача (проблема), яка вирішується методом доказу.

Розвиток науки на різних рівнях пізнання приводить до появи різних, зокрема похідних, предметів і методів дослідження [12].

Вивчення предмету дослідження навколишнього світу, який не є методом, - предмету дослідження предметного рівня, що відбувається на предметному (предметологічному|) рівні пізнання, приводить до появи методу рішення наукової задачі (проблеми) або методів предметного рівня пізнання.

У свою чергу, вивчення як предмету дослідження методу або методів предметного рівня,відбувається на науково-методичному рівні пізнання і приводить до появи методу або методів науково-методичного рівня.

Далі вивчення як предмету дослідження методу або методів науково-методичного рівня відбувається на методологічному рівні пізнання і приводить до появи методу або методів методологічного рівня.

Надалі на методологічному рівні пізнання відбувається вивчення як предмету дослідження методу або методів методологічного рівня, що приводить до появи похідного методу або методів вищого методологічного рівня і т.д.

Розвиток науки на різних рівнях пізнання приводить до появи різних, зокрема похідних, предметів і методів дослідження [12], що ілюструється рис. 3.

Вивчення предмету дослідження навколишнього світу, який не є методом, - предмету дослідження наочного рівня, що відбувається на наочному (предметологичному|) рівні пізнання, приводить до появи методу або методів рішення наукової задачі (проблеми) наочного рівня пізнання.

У свою чергу, вивчення як предмету дослідження методу або методів наочного рівня відбувається на науково-методичному рівні пізнання і приводить до появи методу або методів науково-методичного рівня.

Далі вивчення як предмету дослідження методу або методів науково-методичного рівня відбувається на методологічному рівні пізнання і приводить до появи методу або методів методологічного рівня.

Надалі на методологічному рівні пізнання відбувається вивчення як предмет дослідження методу або методів методологічного рівня, що приводить до появи похідного методу або методів вищого методологічного рівня і т.д.

Відповідно предмету і методу рішення наукової задачі (проблеми), мета дослідження, саме рішення наукової задачі (проблеми) і дане завдання в цілому можуть відноситися до області прикладних або фундаментальних наук і бути наочного рівня, науково-методичного рівня або методологічного рівня пізнання.

Мета дослідження в найбільш загальному випадку – це результат, якого прагнуть досягти. Мету, що зазвичай досягається в тому або іншому ступені, слід відрізняти від необхідного результату – того, що необхідно одержати і що відповідає повному досягненню поставленої мети. У складних випадках при істотному просуванні до мети вона вважається досягнутою (у тому або іншому ступені), а повне досягнення мети виявляється результатом послідовних наближень. З урахуванням цього, в науковому завданні (проблемі) мета дослідження висловлюється шляхом переліку наукових результатів, які або прагнуть досягти, або необхідно одержати, а вимога пошуку рішення методами наукового дослідження зазвичай мається на увазі за умовчанням.

Залежно від того, ким формулюються результати, що виражають в постановці наукової задачі (проблеми) мету дослідження, – фахівцем-практиком або науковцем, сама мета дослідження, а також задача (проблема) в цілому, може опинитися або чисто прагматичною у вигляді очікуваних практичних результатів на рівні прямих потреб практики даної предметної області (ради яких існує наука) або чисто науковою, такою, що приводить до наукових результатів у відповідній наочній області (на рівні того або іншого внеску в науку), при цьому можливий і комбінований варіант – задача або проблема науково-прагматична.

Чисто прагматична задача (проблема) – це задача, яка виникає безпосередньо в конструктивно-перетворювальній| (на відміну від пізнавальної) діяльності фахівців-практиків. Відповідно до різних видів такої діяльності це може бути технічна, економічна, технологічна або ще яка-небудь інша задача (проблема).

Чисто прагматична задача (проблема) має ті ж основні структурні елементи, що і наукове задача (проблема) – ЩО ДАНО і ЩО ВИМАГАЄТЬСЯ. Разом з тим, строго кажучи, чисто прагматичну задачу (проблему) не можна назвати науковою (у сенсі раніше приведеного визначення): для такої задачі (проблеми) потрібний результат рішення, при цьому пошук самого рішення грає лише допоміжну роль і не вимагає методів наукового дослідження - пошук обмежується знаходженням відомого методу рішення саме такої задачі в довідковій або спеціальній літературі або визнанням відсутності рішення, що відповідає випадку прагматичної проблеми.

Рішення чисте прагматичних завдань – це доля фахівців-практиків. Результат рішення такої задачі є цілком конкретним, наприклад, характеризується конкретними значеннями змінних, одержаними при заданих цілком певних значеннях початкових даних.

Чисто наукові, як і науково-прагматичні задача (проблеми) є окремими видами наукових задач (проблем), для яких потрібно знайти рішення методами наукового дослідження.

Чисто наукова задача (проблема) виникає в процесі пізнавальної (наукової) діяльності, описується на абстрактному рівні в термінах тієї або іншої теорії і, як правило, в своїй постановці характеризується змінними значеннями початкових даних і одержуваних результатів.

Рішення чисто наукових задач (проблем) – це, як правило, справа науковців. Пошук рішення чисто наукових задач (проблем) здійснюється шляхом аналізу відомих рішень (опублікованих в доступній літературі) і вибору тієї або іншої відповідної їх комбінації. За відсутності відповідного (зокрема комбінованого) рішення пошук продовжується в рамках творчої розробки рішення, що задовольняє.

Науково-прагматична (наприклад, науково-технічна або науково-економічна) задача (проблема) є задачею (проблемою), що виникає в процесі безпосередньої конструктивно-пізнавальної діяльності людини, для якої отримання чисте практичного результату виявляється неможливим без пошуку рішення методами наукового дослідження.

Науково-прагматична задача (проблема) об'єднує чисто наукову задачу (проблему) і чисто прагматичну.

Результат рішення науково-прагматичної задачі (проблеми) знаходиться шляхом пошуку рішення відповідної їй чисто наукової задачі (проблеми), що приводить до знаходження методу рішення задачі (проблеми). Потім з допомогою тепер вже відомого методу виходить результат рішення чисто прагматичної задачі (проблеми).

Таким чином, одна і та ж науково-прагматична задача має дві постановки і два рішення, а саме: постановку чисто прагматичної задачі і відповідну їй постановку чисто наукової задачі, для яких спочатку знаходиться науковий результат рішення, а потім з його допомогою виходить результат рішення як чисто прагматичної задачі, так і кінцевий результат науково-прагматичної задачі в цілому.

Такими є реалії, що науково-прагматичній задачі уготовано забуття, а слава дістається лише її складовим. Якщо науково-прагматичну задачу вирішує фахівець-практик (який не має домагань в науці, але який, можливо, звертається до допомоги науковця), то він по гідності оцінить лише рішення чисто прагматичної задачі (він його називатиме рішенням практичної задачі), а пошук рішення наукової задачі, навіть якщо він до нього віднесеться з повагою, все одно залишиться для нього за дужками, як вимушена необхідність. Якщо ж науково-прагматичну задачу вирішує науковець, то його цікавитиме лише наукова складова – наукове рішення, тому, що, на його думку, був би метод, тоді і чисто прагматичне рішення знайдеться. Чисто прагматичне рішення для науковця – це лише ілюстрація на конкретному прикладі працездатності і значущості рішення чисто наукової задачі (він називатиме його рішенням наукової задачі).

Відповідно предмету і методу рішення наукової задачі (проблеми), мета дослідження, саме рішення наукової задачі (проблеми) і дана задача в цілому можуть відноситися до області прикладних або фундаментальних наук і бути предметного рівня, науково-методичного рівня або методологічного рівня пізнання.

При виконанні наукових досліджень доводиться мати справу з науковими задачами і проблемами декількох рівнів:

верхній рівень - загальна наукова задача (проблема) дослідження;

нижні рівні - окремі наукові задачі і окремі наукові проблеми дослідження, які одержують в результаті декомпозиції наукових задач і наукових проблем вищого рівня. Серед декомпозованих| задач можуть зустрічатися і відомі задачі, шукати рішення яких не потрібно.

Для загальної наукової задачі (проблеми) може бути охарактеризованим лише основний предмет дослідження (наприклад, предметного рівня), тоді як кожна окрема наукова задача (проблема) має свій предмет дослідження і частіше за все він іншого рівня пізнання (наприклад, науково-методичного або методологічного). У зв'язку з цим, рішення практично будь-якої загальної наукової задачі (проблеми) не може обмежитися тільки основним предметом дослідження і неодмінно містить рішення окремих предметних, науково-методичних і методологічних задач із своїми специфічними предметами досліджень.

У найбільш загальному випадку пошук методу рішення наукової задачі (проблеми) починається або за відсутності постановки - із змістовного опису і формулювання можливої постановки, або за наявності постановки - з вивчення мети і предмету дослідження. Далі здійснюється вивчення (за наявності) відомих (опублікованих в літературі) методів рішення задач в таких же або близьких постановках (по предмету і меті дослідження), серед яких прагнуть знайти метод (або комбінацію методів), яка є найбільш відповідною даній постановці задачі (у разі невідомої раніше постановки мова йде про проблему). Якщо одержуване таким чином рішення наукової задачі або проблеми задовольняє дослідника (розробника), то мову ведуть про рішення наукової задачі (проблеми) відомим методом (методами). Відомий метод може бути таким, що раніше не використовувався в даній предметній області, що відповідає науковій новизні знайденого рішення; у іншому випадку наукова новизна рішення відсутня. Якщо ж відомі рішення наукових задач не можуть задовольнити, може йтися (залежно від ступеня відмінності даної постановки і методу рішення задачі від відомих) про наукові результати рішення задачі, що є (у порядку нарощування ступеня новизни): або новим рішенням (відомим) наукової задачі, або новою науковою задачею, або навіть вирішенням наукової проблеми.

Нове (у більш помірному виразі – таке, що має новизну) рішення наукової задачі виходить в результаті такої зміни хоч би одного елементу трійки (предмет, мета дослідження або метод), яке не відоме з публікацій і дає істотний ефект (наприклад, збільшення точності рішення задачі).

Нова задача - це задача, постановка якої відрізняється від відомих постановок в тих або інших елементах предмету або мети дослідження.

Чітких критеріїв, що дозволяють розрізняти наукові проблеми, нові наукові задачі і нові рішення наукових задач від відомих наукових задач і їх (відомих) рішень, не існує. Це обумовлено тим, що наведені визначення наукової задачі і наукової проблеми, а також їх елементів (предмет, метод і мета дослідження, постановка і рішення задачі або проблеми) по змісту є досить розмитими. У визначеннях не охарактеризовані вимоги до властивостей елементів рішення задачі.

З урахуванням викладеного, необхідно відрізняти строгу постановку задачі (проблеми) від нестрогої постановки.

Строга постановка наукової задачі (проблеми) - це її формулювання в термінах тієї або іншої теорії, яке містить початкові дані, умови і вимоги, необхідні і достатні для існування рішення або його відсутності.

Нестрога постановка наукової задачі (проблеми) - це її змістовне формулювання, яке може доповнюватися неповною сукупністю елементів строгої постановки.

Змістовне (вербальне) формулювання наукової задачі (проблеми) полягає в її викладі на звичайній розмовній (літературній) мові.

Змістовне формулювання і нестрога постановка задачі в дослідженні грають допоміжну роль, зазвичай передуючи строгій постановці цієї ж задачі (проблеми), або строгій постановці кожної з окремих задач, які одержують в результаті декомпозиції і таких, які вимагають пошуку рішення. Приклад змістовного формулювання конкретного задача:

“ При відомих даних про діагностичні ознаки розрахувати завантаження станції (РЛС) радіолокації, контролюючої польоти літальних апаратів”.

Відповідний приклад строгої постановки задача:

“ Потрібно визначити кількість каналів станції (РЛС) радіолокації, зайнятих супроводом літальних апаратів (ЛА|) в даний момент часу, якщо відомі прямокутні координати місця розташування РЛС, радіус її зони виявлення і кількість каналів супроводу, а також загальна кількість ЛА|, що здійснюють польоти, швидкість, час почала рухи і прямокутні координати точок почала і кінця прямолінійного руху кожного з них з відомою постійною швидкістю. Дальня межа зони виявлення РЛС апроксимується колом заданого радіусу”.

При строгій постановці наукової задачі (проблеми) є можливість за наслідками аналізу публікацій встановити відомі методи рішення (або їх відсутність). На відміну від цього, при нестрогій постановці неможливо відповісти, чи існує метод рішення, і взагалі задача це або проблема.

Одна і та ж наукова задача (проблема) може мати декілька різних постановок (див. рис.2) в тому змісті, що нестрогій постановці даної задачі (проблеми) можуть відповідати різні варіанти строгих постановок. З іншого боку, наукова задача (проблема) в конкретній постановці може мати деяку множину різних методів рішення.

Задача (проблема) в строгій постановці може мати рішення при одних значеннях початкових даних і не мати рішення при інших значеннях.

Проблема є вирішуваною або нерозв'язною залежно від того, чи існує, принаймні, один метод її рішення (можливо, поки що невідомий).

Поняття "строга" і "нестрога" постановка наукової задачі (проблеми) дозволяють чіткіше розрізняти об'єкти новизни різного рівня складності, такі як "рішення наукової задачі, що має новизну", "нове рішення наукової задачі", "нова наукова задача" і "наукова проблема", проте не знімають питання про відсутність єдиних критеріїв для розрізнення відповідних об'єктів. Внаслідок цього при заданій постановці наукової задачі (проблеми) ті фахівці, які через свою підготовку, досвід і здібності можуть легко знайти шлях рішення за рахунок комбінування відомих ним методів, вестимуть мову про рішення наукової задачі, тоді як фахівці, які не можуть побачити шлях рішення або повинні прикласти серйозні розумові зусилля, щоб усвідомити його, вестимуть мову про вирішення наукової проблеми. Складність ситуації полягає в тому, що і ті та інші мають рацію по-своєму.

Перша група фахівців стверджуватиме, що всі елементи науково-методичного апарату, який потрібен для вирішення наукової задачі, загальновідомі, а доцільність їх поєднання є очевидною, оскільки потрібна сума ефектів, що даються поєднуваними елементами, кожний з яких застосовується в строгій відповідності з його призначенням, описаним в літературі.

Друга група відстоюватиме точку зору, що для даної постановки наукової проблеми метод рішення науці не відомий (у сенсі не описаний в літературі), потрібна розробка методу, яка може піти і по шляху комбінування (як у винахідництві) елементів відомого з літератури науково-методичного апарату з метою отримання раніше невідомого їх поєднання, ведучого до вирішення відповідної наукової проблеми.

У зв'язку з можливістю таких суперечливих оцінок, рівень і ступінь новизни рішення наукових задач (проблем) традиційно здійснюється експертними методами і залишається професійним мистецтвом науковців.

Узагальнюючи сказане, доцільно ще раз підкреслити різницю між новим (або тим, що має новизну) рішенням наукової задачі і новими результатами рішення відповідної задачі. Нове рішення задачі немислиме без внесення новизни до науково-методичного апарату (наприклад, до нового рішення задачі приводить рішення задачі в новій постановці або використання відомого методу в новій наочній області), тоді як нові результати рішення задачі можуть бути отримані і з використанням відомого в даній наочній області науково-методичного апарату за рахунок нових початкових даних.

Дата добавления: 2014-12-27