Дослідна і завершальна стадії науково-дослідного процесу

Дослідна стадія науково-дослідного процесу включає в себе створення нової інформації і перетворення її із застосуванням комп'ютерних технологій, теоретичних і конкретно-наукових (емпіричних) методів у інформаційні сукупності, відповідно до програми дослідження теми конкретної економіки.

Створення нової інформації полягає у проведенні експериментів і виборі оптимізації досліджуваних технологічних процесів чи систем управління ними, а також збереженні і групуванні інформації.

При цьому передбачається вивчення технологічних процесів, застосування новітніх інформаційних технологій в управлінні, тощо. Це дає змогу виявити позитивні і негативні фактори, що впливають на функціонування об'єкта дослідження, і визначити, якими критеріями їх вимірювати.

Для характеристики досліджуваних процесів, виявлення закономірності і тенденцій їх розвитку збирають і групують інформацію для наступного перетворення її відповідно до мети дослідження.

Перетворення інформації на ПЕОМ чи АРМ дослідника провадиться згідно з методикою дослідження. Для цього використовують професійні ПЕОМ.

Професійні - використовуються у наукових дослідженнях для розв'язання задач із застосуванням теорій ймовірності і математичної статистики, спектрально-кореляційного аналізу методів, а також для збирання інформації, завдяки великому об’єму пам'яті, широкому набору периферійного обладнання (клавіатура, монітор дисплея, запам'ятовуючі пристрої, принтери, сканери).

Професійні ПЕОМ використовуються при створенні автоматизованих робочих міст (АРМ) науковця. Вони вивільнюють фахівців від рутинної обробки даних і розширюють можливість займатися інтелектуальною інформаційною діяльністю. Застосування у наукових дослідженнях ПЕОМ розширює можливості відображення проміжної та результативної інформації на екрані - синтезування у кольорові та звукові, що інтуїтивно виникають, образи досліджуваних об'єктів і структур, про які збирається інформація, що сприяє підвищенню ефективності наукового дослідження.

Персональний доступ до ресурсів локальних і глобальних обчислювальних мереж розширює інформаційне забезпечення дослідника, дає змогу використовувати інформаційне моделювання у наукових дослідженнях.

У перспективі ПЕОМ сприятимуть створенню інтелектуальних систем обробки інформації із застосуванням мовного діалогового спілкування користувача з комп'ютерною системою.

Алгоритмізація і постановка задач - необхідні елементи модельного дослідження, що ґрунтується на. декомпозиції моделі на підмоделі, пов'язані інформаційно між собою. Модельні дослідження проводяться за послідовністю таких процедур:

• формулювання ситуації, що моделюється за допомогою ПЕОМ (з використанням баз даних і професійних знань дослідника);

• актуалізація моделі - внесення до неї змін або доповнення її опису;

• формулювання вихідних даних і задач модельованих досліджень;

• моделювання (діалог імітуючого об'єкта з ПЕОМ);

• обробка результатів моделювання на ПЕОМ, формулювання рішень і висновків.

Наведена послідовність є показ того, що моделі дослідження створюються насамперед за допомогою алгоритмізації задач, які розв'язують на ПЕОМ.

Алгоритмізація - це моделювання задачі для розв'язання на ПЕОМ, виконання науково-дослідних процедур у точному загальноприйнятому режимі, що передбачає процес перетворення вихідних даних у пошуковий результат.

Алгоритм - це упорядкована сукупність елементів арифметичних і логічних операцій, записаних будь-якою вихідною мовою (ланцюг математичних формул, структурна схема, запис універсальною алгоритмічною мовою), виконання яких дає змогу розв'язати відповідну задачу.

Постановка задачі - це формулювання вихідних посилань, потрібних для розв'язання задачі й описання її математичного змісту. В постановці задачі відображаються її організаційно-економічна сутність, зміст постановки, періодичність розв'язання, зв'язок задачі з іншими задачами, організація збирання початкових даних і передавання їх на обробку, тимчасові обмеження на видачу рішення задачі.

Структурну схему алгоритму діалогового спілкування користувача з ПЕОМ подано на рис, 3.2.

Рис 3.2 Структурна схема діалогового спілкування науковця з ЕОМ

 

Введення інформації в систему обробки на ПЕОМ для наукового дослідження, як правило, клавішне, яке поєднує функції введення, обробки та управління апаратними і програмними засобами. Система ця дуже проста, бо клавіатура дисплея подібна до клавіатури друкарської машини і не потребує спеціальної підготовки замовника для виконання цих робіт.

Більш прогресивним введенням інформації у ПЕОМ є мовне. Пристрої мовного введення інформації поділяють за такими критеріями: можливістю розпізнавати природну мову або окремі слова, що розділяються штучно паузами (командами); ступенем залежності від конкретного диктора; обсягом словника. Рис. 3.2. Структурна схема діалогового спілкування.

Скануюче введення інформації передбачає використання для системи обробки текстових і графічних документів, паперових носіїв. Після скануючого оптичного введення документів вони описуються цифровим кодом, який має форму, аналогічну сформованій на клавіатурі.

Пристрої скануючого введення інформації виконуються у вигляді блоків, які належать до периферійного обладнання, що входить до комплекту ПЕОМ. На цих пристроях є можливість контролювати також виконання плану дослідження, виконувати облікові операції, вести ідентифікаційні картки об'єктів дослідження тощо.

Сенсорне введення інформації ґрунтується на використанні сенсорного екрана, за допомогою якого здійснюється безпосереднє введення інформації в ПЕОМ. Застосовується воно для ефективного діалогу з некваліфікованим користувачем, особливо в системах з інтелектуальним графічним інтерфейсом. У системах, які об'єднують засоби мовного введення інформації та графічний інтерфейс, сенсорний екран може бути основним засобом діалогу між дослідником і ПЕОМ.

На екрані монітора висвічується прямокутна координатна сітка, кожній точці якої відповідає певна функція. При ідентифікації точок ПЕОМ дає можливість діалогового спілкування непідготовленому досліднику. При цьому можна використовувати світловий олівець - пристрій, за допомогою якого інформація вводиться в ПЕОМ і відображається на екрані дисплея або кольорового монітора, причому можна змінювати кольори при введенні інформації залежно від її семантики.

Для введення у систему обробки неформалізованої інформації на симпозіумах, наукових конференціях використовуються спеціальні комплекси, призначені для автоматизації стенографування, дешифрування, обробки текстів і прискореного введення їх на природній мові. Апаратура комплексів дає змогу вводити текст не посимвольно, а по складах, словах і навіть окремими фразами. Виконання цих робіт потребує спеціальної підготовки операторів.

Програмне забезпечення розв'язання задач дослідження на ПЕОМ має забезпечити:

- доступ до персональної та загальної бази даних;

- можливість ведення телекомунікаційного діалогу всередині та за межами наукової установи;

- можливість моделювання процесів дослідження.

Обмін інформацією між ПЕОМ, пристроями та каналами передачі, запам'ятовуючими пристроями та дослідником є найважливішим при виведенні перетвореної інформації. Це пов'язано з використанням програмного інтерфейсу.

Інтерфейс-це сукупність апаратних і програмних засобів, призначених для обміну інформацією між ПЕОМ, обчислювальною системою і дослідником. Розрізняють кілька рівнів інтерфейсу -внутрішньомашинний, периферійних пристроїв, міжмашинний, міжсистемний, людино-машинний та ін.

Виведення інформації при роботі з ПЕОМ може здійснюватися двома способами: пристрої видають користувачу результати роботи у формі - відображення інформації на екрані символьного чи графічного дисплея або друкованого тексту, рисунка чи графіка. Алфавітно-цифрові дисплеї дають змогу відтворити буквено-цифровий текст виконаного дослідження за конкретною програмою, заданою дослідником.

Для виведення інформації із ПЕОМ, обробленої за програмою наукового дослідження, застосовуються принтери. Випускаються вони різних модифікацій: дешеві принтери з малою продуктивністю; високоякісні з великою продуктивністю.

Обидві групи принтерів поділяють на принтери послідовної дії (посимвольний друк), порядкові (одночасно друкують рядками) та посторінкові (формують друк сторінками). Останній вид друку виконується на безударних принтера ^.

Найбільше ефективності у виведенні результатів обробки інформації на ПЕОМ для досліджень можна досягнути при застосуванні лазерних принтерів (друкує до 45 с/хв).

Електрографічні лазерні принтери працюють за системою ксерографії. Фоточутливий барабан заряджається лазерним променем, потім на барабан наноситься електрографічний тонер, зображення переноситься на папір і закріплюється. Зображення можна наносити на будь-який папір, картон, кальку, що має певні зручності для досліджень економічного характеру.

Після створення перетвореної на ПЕОМ інформації виконуються дослідження із застосуванням теоретичних і емпіричних методів, яке включає такі етапи:

• доведення гіпотез - приведення зібраної інформації у систему, яка підтверджує наукове передбачення, поставлене на дослідження, або спростовує його, у зв'язку з чим виникають нові робочі гіпотези, яким дослідник повинен дати оцінку;

• формування висновків і рекомендацій - попереднє узагальнення результатів доведення гіпотез, вибирання методів перевірки достовірності і обґрунтованості цих результатів;

науковий експеримент - перевірка попередніх результатів дослідження способом їх апробації у конкретних виробничих умовах або їх моделюванням у лабораторних умовах з використанням ПЕОМ;

• коригування попередніх висновків і результатів досліджень - внесення виправлень до попередньо сформованих висновків і рекомендацій на основі системи доказів відповідно до результатів проведеного експерименту;

• оприлюднення проміжних висновків і пропозицій - повідомлення, доповіді на семінарах та конференціях, публікація статей за наслідками дослідження окремих питань, розділів.

Безпосереднє дослідження в сучасних умовах і на перспективу має виконуватися з широким застосуванням ПЕОМ для вирішення інтелектуальних завдань досліджень. Використання ПЕОМ на дослідній стадії провадиться способом діалогового спілкування.

Можливість діалогового спілкування дослідника з ПЕОМ потребує: комфортної обстановки, в якій можна отримати інформаційну допомогу; вибір мови спілкування; визначення зручного способу (сценарію) спілкування або кількох таких способів.

Для того щоб мова спілкування була зрозумілою досліднику і ПЕОМ, вони повинні мати спільний тезаурус (терміни, поняття та їх застосування). Такий тезаурус має бути обов'язковим для спілкування, але при його формуванні слід ураховувати дві обставини: бажання мати розвинений і широкий тезаурус; труднощі, пов'язані з його використанням. Чим ширший і різноманітний тезаурус, тим вищий рівень інтелекту спілкування, але разом з тим підвищуються вимоги до складності програмного забезпечення та параметрів ПЕОМ (розрядності, швидкості, місткостей оперативного запам'ятовуючого пристрою та зовнішньої пам'яті).

Простий тезаурус дає змогу реалізувати просту мову, а саме - команду. Підвищити інтелектуальний рівень спілкування дослідника з машиною можна, користуючись обмеженим тезаурусом. Цього можна досягти, застосовуючи діалоговий режим спілкування. При цьому на основі обмеженого базового тезауруса формуються нові похідні поняття та відношення, розширюючи і доповнюючи базовий тезаурус. Це розширення не передбачене наперед, а виникає у процесі діалогу з конкретного дослідження.

Таким чином, засоби діалогу дають змогу оперувати віртуальним тезаурусом, який допускає реалізацію розвинених мов спілкування дослідника з машиною. З часом універсальним засобом діалогового спілкування з ПЕОМ стануть апаратно-програмні засоби штучного інтелекту, які у процесі навчання дадуть змогу досліднику вести діалог на його розмовній професійній мові.

У сучасних наукових дослідженнях застосовуються два основних типи інтерфейсу з користувачем меню і мови команд.

Інтерфейс типу меню вивільняє дослідника від потреби вивчати мову: на кожному кроці діалогу команди подаються у вигляді пунктів меню, з якого вибирається потрібний (за допомогою курсору або вказуючи номер пункту). Недоліком цього інтерфейсу є велика кількість кроків і пунктів на кожному етапі діалогу, що потребує великої місткості оперативного запам'ятовуючого пристрою та високої продуктивності ПЕОМ.

Крім того, сценарій запитань і відповідей меню має жорстку форму і повинен наперед передбачати всі несподівані ситуації діалогу.

У разі використання інтерфейсу з мови команд потрібно пам'ятати команди та синтаксис їх (кількість і порядок аргументів). Мова^гнучка та зручна при достатній кількості команд і підготовці дослідника, яка виражається у оволодінні ним команд.

На стадії узагальнення, апробації і реалізації результатів дослідження провадиться літературний виклад висновків і пропозицій наслідків виконаної роботи, апробація їх у колективі наукової організації, рецензування та експертиза, дослідне впровадження, коригування і доопрацювання та реалізація кінцевих результатів,

Узагальнення результатів дослідження - літературний виклад результатів дослідження у вигляді звіту про виконану науково-дослідну роботу (НДР), дисертації, студентської науково-дослідної роботи та інших форм подання завершеної наукової продукції. При цьому визначають призначення продукту інтелектуальної праці та напрями її використання. Якість виконаної роботи визначають апробацією.

Апробація включає в себе колективне обговорення виконаного дослідження на науково-технічних радах, його рецензування і експертизу, оприлюднення кінцевих результатів у спеціальних журналах, реферативних збірниках, а також у виступах дослідників з доповідями і повідомленнями на науково-практичних конференціях, симпозіумах, семінарах.

Крім того, результати дослідження апробовуються зовнішнім рецензуванням, коли рецензентом виступає стороння установа, підрозділ або вчений, який не входить до штату підрозділу-дослідника, або внутрішнього, виконаного співробітниками підрозділу-дослідника, які не зайняті виконанням робіт за цією темою.

Реалізація результатів дослідження здійснюється дослідним впровадженням їх у практику за участю замовника теми. При цьому виявляються недоробки, які потім усуваються дослідником, коригується звіт про НДР, дисертація, оприлюднюються кінцеві результати дослідження. Реалізація результатів дослідження завершується складанням акта впровадження за участю представників дослідника і замовника, а також здійсненням авторського нагляду за виробничим впровадженням результатів науково-технічних досліджень, захист дисертації.