Теоретические исследования.

Теоретические исследования

0:15

Лекция посвящена теоретическим исследованиям, которые играют важную роль в процессе познания.
Теоретические исследования включают шесть этапов: анализ физической сущности процессов и явлений, формулирование гипотезы, построение физической модели, математическое исследование, анализ теоретических решений и формулирование выводов.

Задачи и методы теоретических исследований

6:19

Задачи теоретических исследований включают обобщение результатов, нахождение общих закономерностей, изучение объектов, недоступных для непосредственного исследования, и повышение надежности экспериментальных исследований.
Общенаучные методы анализа и синтеза, расчленение и объединение элементов исследования, системный подход и общая теория систем используются в теоретических исследованиях.

Методы творческого мышления

16:43

Эвристические методы: мозговой штурм, синетика, экспертный метод, метод контрольных опросов, метод записной книжки Хефеля, метод фокальных объектов, интегральный метод метра, метод маленьких человечков.
Алгоритмические методы: теория решения изобретательских задач, метод морфологического ящика.

Экспериментальные исследования

25:36

Классификация экспериментов: естественные и искусственные, по целям исследования, по организации проведения, по структуре изучаемых объектов, по характеру взаимодействия с объектом исследования, по типу моделей, по контролируемым величинам, по числу варьируемых факторов, по характеру изучаемых объектов.
Примеры экспериментов: натурный, лабораторный, полевой, производственный, вещественный, энергетический, информационный, материальный, мысленный, однофакторный, многофакторный, технологический, социометрический.

Решающие эксперименты

33:14

Эксперименты ставятся для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий.
Решающие эксперименты дают факты, которые согласуются с одной гипотезой и противоречат другой.
Примеры решающих экспериментов: опыты Фуко по проверке справедливости ньютоновской теории и волнообразной теории Гюйгенса, опыты Фуко с маятником, решающие спор между Птолемеем и Коперником.

Лабораторные и натурные эксперименты

35:00

Лабораторные эксперименты проводятся в лабораторных условиях с использованием типовых приборов и оборудования.
Натурные эксперименты проводятся в естественных условиях и на реальных объектах, часто используются в процессе натурных испытаний систем.
Натурные эксперименты требуют тщательного планирования и рационального отбора методов исследования.
Центральные задачи натурного эксперимента: изучение характеристик воздействия среды на испытуемый объект, идентификация статических и динамических параметров объекта, оценка эффективности функционирования объекта и проверка его на соответствие заданным требованиям.

Виды экспериментов

37:17

Эксперименты могут быть открытыми и закрытыми, в зависимости от того, как испытуемый знает о целях эксперимента.
В сложном эксперименте изучаются объекты с разветвленной структурой и большим количеством взаимосвязанных элементов.
Информационный эксперимент используется для изучения влияния информации на объект исследования, например, в биологии, психологии и социологии.
Вещественный эксперимент предполагает изучение влияния различных веществ на объект исследования.
Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии на объект исследования.

Мысленный эксперимент

41:38

Мысленный эксперимент является формой умственной деятельности, в которой воспроизводится структура реального эксперимента.
Мысленный эксперимент может быть использован для получения информации, которую невозможно получить другими способами.
Мысленный эксперимент позволяет преодолеть ограниченность реального опыта путем абстрагирования от нежелательно влияющих факторов.

Пассивный и активный эксперименты

47:07

Пассивный эксперимент предполагает измерение выбранных показателей состояния объекта без искусственного вмешательства.
Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов и контролем входа и выхода исследуемой системы.
Однофакторный эксперимент предполагает поочередное варьирование интересующих исследователя факторов.
Многофакторный эксперимент заключается в варьировании всех переменных сразу, и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов.

Технологический и социометрический эксперименты

49:47

Технологический эксперимент направлен на изучение элементов технологического процесса.
Социометрический эксперимент используется для измерения межличностных отношений в малых группах.
Комбинированный эксперимент может объединять различные типы экспериментов в зависимости от задачи исследования.

Методика эксперимента

51:13

Определение методики эксперимента как совокупности мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности.
Разработка методики включает проведение предварительного целенаправленного наблюдения, создание условий для эксперимента, систематическое наблюдение за ходом развития явления, регистрацию измерений и оценок фактов, создание повторяющихся ситуаций и перекрестных воздействий, переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям.

Планирование эксперимента

54:05

Составление плана-программы эксперимента, включающего цель и задачи, выбор варьирующих факторов, обоснование объема эксперимента, порядок реализации опытов, выбор шага изменения факторов, обоснование средств измерений.
Определение точности измерений и погрешности, обоснование потребного минимального количества измерений.

Автоматизация эксперимента

1:03:50

Использование автоматизированных систем научных исследований, ввод экспериментальных данных в ЭВМ, автоматическое управление ходом эксперимента, улучшение результатов.

Теоретические исследования.

Ключевые темы и таймкоды

Теоретические исследования

Задачи и методы теоретических исследований

Методы творческого мышления

Экспериментальные исследования

Решающие эксперименты

Лабораторные и натурные эксперименты

Виды экспериментов

Мысленный эксперимент

Пассивный и активный эксперименты

Технологический и социометрический эксперименты

Методика эксперимента

Планирование эксперимента

Автоматизация эксперимента