Наука современного периода.
Античный этап развития науки.
В эпохи древних цивилизаций приводились в систему разрозненные явления о природных, астрономических явлениях. Улавливали очень разные взаимодействия в астрономии. Обрабатывались в математических таблицах знания прикладного характера, накапливались рецептурные знания об изготовлении различных технических устройств.
Средневековый этап развития науки.
Приходят феодальные порядки, они меняют уклад жизни, духовные ценности, способы государственного правления и формируются две великие мировые религии: христианство и ислам. Формируется атмосфера единобожия (монотеизм). Происходит установление диктатуры религии и веры, в том числе в науке и философии. Вера взяла реванш авторитета над доказательством (веры над разумом). С 5 по 15 века - практически тысячелетии (450-1440).
Классический этап развития науки.
Классический этап развития науки 16-18 века.
Вцелом классический этап развития науки (естествознания) можно разделить на два (под)периода:
1. Период механического естествознания (механической картины мира) до 30 годов 19 века.
2. Период формирования эволюционных идей до конца 19 века.
Неклассический этап развития науки.
К концу 19 века учёные были убеждены, что физическая картина мира почти построена и осталось уточнить только некоторые детали. Она основывалась на положениях классической механики и законах электромагнитных явлений (обе слабо связаны). Но вдруг последовал целый ряд открытий, которые не вписывались ни в механическую картину мира, ни в электромагнитную теорию Максвелла. Множество теоретических противоречий доказывали, что не решить с помощью этих теорий.
Постнеклассический этап развития науки.
Наука триумфально показывала себя, раскрывала как техническим прогрессом ??
К середине 20 века, к 50 гадам произошло срастание науки с техническим прогрессом, что открыло эпоху научно-технической революции (НТР).
Научно-техническая революция (НТР) - это качественное изменение (скачок) в развитии науки, техники и материального производства, при котором наука превращается в ведущий фактор технического и социального прогресса, подготовивший общество во вступление в пост индустриальную (информационную) фазу своего развития. Считается, что исторической точкой отсчёта НТР является возникновение в начале 50-х годов кибернетики.
Наука современного периода.
32. Охарактеризуйте целесообразность использования полулогарифмических сетей.
33. Для чего используют критериальные уравнения.
Применяя общие законы физики, можно составить дифференциальные уравнения для конвективного теплообмена, учитывающие как тепловые, так и гидродинамические явления в любом процессе.
Система дифференциальных уравнений состоит из 6 уравнений: энергии (или теплопроводности), теплообмена, движения (3 уравнения) и уравнение сплошности.
В результате анализа этих уравнений получены критерии подобия и критериальные уравнения, которые используются при исследовании конвективного теплообмена.
Критериальным уравнением называют зависимость между каким-либо определяемым критерием подобия и другими определяющими критериями подобия
При расчете тепловых аппаратов искомыми величинами являются коэффициент теплоотдачи и гидравлическое сопротивление.
34. Дополнение Хантли в методе анализа размерностей.
35. Для чего используют спрямление зависимостей.
36. Охарактеризуйте целесообразность использования логарифмических сеток. Модули в координатах.
37. Охарактеризуйте функции научного творчества.
Природа научного творчества раскрывается на основе трактовки науки как ряда сменяющих друг друга и объединенных исторической связью систем знания, опредмечиваемых в системах деятельности общественного субъекта. Рассматривая научное творчество как добывание нового знания, в каждом случае используют определенную "точку отсчета", то есть соотносят его с достигнутым уровнем науки: поэтому такие признаки творческого акта, как оригинальность, необычность, новизна и т. п. приобретают реальный смысл только в кон тексте логики развития науки, с учетом социально-экономических особенностей соответствующей эпохи, накладывающих печать на со держание, стиль, направленность научного творчества и на его психологическую подоплеку Научное творчество требует определенной культурно-ценностной ориентации личности, и соответствующих ей особых способов восприятия деятельности и реализации своих внутренних возможностей. Оно ориентировано не на приспособление к сложившимся конкретно-социальным, логическим, психологическим и др. установлениям, а на их преобразование, нередко связанное с риском, с угрозой благополучию.
38. Охарактеризуйте целесообразность использования вероятностных сетей.
39. Охарактеризуйте целесообразность спрямления зависимостей.
40. Роль аналогий в научном творчестве.
В науке рассуждения по аналогии применяются столь же широко, как и во всех других областях человеческой деятельности. Этому совершенно не мешает то, что аналогия дает не твердое знание, а только более или менее вероятные предположения. Причем нельзя сказать, что ученые используют по преимуществу строгие аналогии, вероятность заключений которых относительно высока. Разумеется, ученые стремятся — и в общем небезуспешно — именно к такого рода аналогиям. Но вместе с тем в научном творчестве, наряду с самыми точными из всех встречающихся аналогий, не редки весьма приблизительные, а то и просто поверхностные уподобления.
Объяснение этого — в сложности процесса научного познания и в многообразии тех задач, которые решаются в науке с помощью аналогий.
Точная аналогия — конечно, идеал ученого. Она возможна, однако только в достаточно развитых областях знания. На начальных стадиях исследования обычно приходится довольствоваться примерными уподоблениями.
Далее, ученый может обращаться к аналогии с разными целями. Она может привлекаться, чтобы менее понятное сделать более понятным, представить абстрактное в более доступной, образной форме, конкретизировать отвлеченные идеи и проблемы и т.д. По аналогии можно также рассуждать о том, что пока недоступно прямому наблюдению. Она может служить средством выдвижения новых гипотез, являться своеобразным методом решения задач посредством сведения их к ранее решенным задачам и т.д.
В конечном счете именно цель рассуждения определяет характер аналогии. В одних случаях требуется предельно точная аналогия, в других полезной может оказаться свободная аналогия, не стесняющая творческое воображение и фантазию исследователя.
41. Цель получения аналитических уравнений при описании процессов.
42. Натурализм. Детерминизм. Аналитизм. Наивный реализм. Механицизм.
НАТУРАЛИЗМ (лат. natura — природа). 1. В философии—методологический принцип, присущий нек-рым домарксистским теориям, пытавшимся объяснить развитие об-ва законами природы (климатическими условиями, географической средой, биологическими и расовыми особенностями людей и т. д.). Н. близок к антропологизму, к-рый также не видит специфических закономерностей общественной жизни. В 17 и 18 вв. философский .Н. сыграл положительную роль в борьбе со спиритуализмом.
ДЕТЕРМИНИЗМ И ИНДЕТЕРМИНИЗМ (лат. determinare—определять) — противоположные философские концепции по вопросу о месте и роли причинности. Д. наз. учение о всеобщей, закономерной связи, причинной обусловленности всех явлений. Последовательный Д. утверждает объективный характер причинности. Для И. характерно отрицание всеобщего характера причинности (в крайней форме— отрицание причинности вообще). Идеи Д. появляются уже в древн. философии, получая свое наиболее яркое выражение в античной атомистике. Дальнейшее развитие и обоснование Д. получает в естествознании и материалистической философии нового времени
НАИВНЫЙ РЕАЛИЗМ—стихийно-материалистическое миропонимание, свойственное каждому человеку убеждение в том, что все предметы существуют независимо от человеческого сознания. Однако Н. р. не является последовательным, теоретически осознанным научным мировоззрением. Иное толкование Н. р. дается субъективным идеализмом (Беркли. Мах и др.). Махисты, напр., утверждали, что Н. р.— это мировоззрение человека, к-рый имеет дело только со своими ощущениями и для к-рого вопрос о существовании материального мира не имеет значения.
МЕХАНИЦИЗМ — мировоззрение, объясняющее развитие природы и об-ва законами механической формы движения материи, к-рые рассматриваются как универсальные и распространяются на все виды материального движения. Исторически возникновение и распространение М. было связано с достижениями классической механики 17—18 вв. (Галилей. Ньютон и др.). Классическая механика выработала специфические представления о материи, движении, пространстве и времени, причинности (т. наз. лапласовский детерминизм) и т. п.
43. Использование критериальных зависимостей на практике.
Области практического применения критериев:
Пирсона позволяет осуществлять проверку эмпирического и теоретического (либо другого эмпирического) распределений одного признака. Данный критерий применяется, в основном, в двух случаях:
-Для сопоставления эмпирического распределения признака с теоретическим распределением (нормальным, показательным, равномерным либо каким-тоиным законом);
-Для сопоставления двух эмпирических распределений одного и того же признака.
F - критерий Фишера является параметричесикм критерием и используется для сравнения дисперсий двух вариационных рядов. Эмпирическое значение критерия вычисляется по формуле:
где - большая дисперсия, - меньшая дисперсия рассматриваемых вариационных рядов.
Если вычисленное значение критерия Fэмп больше критического для определенного уровня значимости и соответствующих чисел степеней свободы для числителя и знаменателя, то дисперсии считаются различными. Иными словами, проверяется гипотеза, состоящая в том, что генеральные дисперсии рассматриваемых совокупностей равны между собой: H0={Dx=Dy}.
Критическое значение критерия Фишера следует определять по специальной таблице, исходя из уровня значимости α и степеней свободы числителя (n1-1)и знаменателя(n2-1).
t-критерий Стьюдента— общее название длястатистических тестов, в которых статистика критерия имеетраспределение Стьюдента. Наиболее частоt-критерииприменяются для проверки равенства средних значений в двухвыборках.Нулевая гипотеза предполагает, что средние равны (отрицание этого предположения называютгипотезой сдвига).
Все разновидности критерия Стьюдента являются параметрическими и основаны на дополнительном предположении о нормальности выборки данных. Поэтому перед применением критерия Стьюдента рекомендуется выполнить проверку нормальности. Если гипотеза нормальности отвергается, можно проверить другие распределения, если и они не подходят, то следует воспользоватьсянепараметрическими статистическими тестами.
После выбора определенного критерия множество всех его возможных значений разбивают на два непересекающихся подмножества, одно из которых содержит значения критерия, при которых нулевая гипотеза отвергается, а другое – при которых она принимается.
Критической областью называют совокупность значений критерия, при которых нулевую гипотезу отвергают.
Областью принятия гипотезы (областью допустимых значений) называют совокупность значений критерия, при которых гипотезу принимают.
44. Классическая, неоклассическая и постнеокласическая наука.
Классическая стадия науки – аналитическая. Период конца XVI–начала XVII столетия связывают в истории науки с формированием и систематическим развитием экспериментально–теоретических исследований, его часто именуют аналитическим или точным естествознанием. Накопление большого количества сведений о мире мореплавателями, путешественниками, астрономами, химиками и алхимиками к началу XVII столетия породило стремление к более детальному изучению объектов, что привело к дифференциации существующих наук. К примеру, в физике выделяются механика, оптика, физика
Следующая стадия – неклассическая в историческом познании мира связана с переходом от аналитической стадии научного познания к синтетической в конце ХΙХ–начале ХХ века.
Центральной проблемой научного познания становится синтез знания, поиск путей единства наук, проблема соотношения разнообразных методов познания. В естествознании активно идет процесс дифференциации наук, дробление крупных разделов науки на более
Следующая стадия – постнеклассическая, которую условно можно назвать интегральной наукой, начинает заявлять о себе в конце ХХ столетия. В дальнейшем она будет углубляться по мере того, как малый синтез двух трех смежных дисциплин будет дополняться масштабным объединением разных дисциплин и направлений научных исследований. Существенную интегрирующую роль выполняют и такие общенаучные методы исследования как математизация научного знания, системный подход и эволюционно-синергетическая парадигма.
45. Понятие метода научного познания.
Наблюдение - это метод, связанный с непосредственным чувственным отражением в целях проявления существенных свойств и отношений к объекту познания.
Научное наблюдение, как правило, планируется. В плане обязательно:
- Задача, которая решается с помощью наблюдения; объект, который изучается, этапы и порядок исследования;
- Средства, которыми оно осуществляется, размещение людей для проведения наблюдения
Важным моментом этого метода является определение средств, с помощью которых будут проводиться наблюдения. Они могут реализоваться по схеме "наблюдатель - объект", где роль средств наблюдения выполняют органы чувств. Но, как известно, на содержание ощущений влияют психологические, социально-этические, политические, образовательные и другие факторы, то есть существует значительное влияние субъективного фактора на толкование того, что наблюдается. Поэтому сегодня ученые предпочитают техническому оборудованию, которое дополняет органы чувств, обеспечивает более подробную регистрацию наблюдаемых явлений. Наблюдения в этом случае имеет не непосредственный, а опосредованный характер. Между субъектом и объектом находится прибор, устройство и т.д. (Телескоп, барометр, компьютер и т.д.).
Метод наблюдения предусматривает как свой необходимый компонент соответствующую профессиональную подготовку наблюдателя и навыки практического характера в исследуемой области. Важной чертой метода наблюдения в отдельных исследованиях является возможность многократного его повторения. Однако недостаток данного метода - пассивная роль человека, который поверхностно воспринимает явления и процессы, не имея возможности узнать их суть.
46. Методы эмпирического уровня исследования: наблюдение, описание, измерение, эксперимент.
1. Наблюдение — целенаправленное пассивное изучение предметов, опирающееся в основном на данные органов чувств. В ходе наблюдения мы получаем знания не только о внешних сторонах объекта познания, но и — в качестве конечной цели — о его существенных свойствах и отношениях.
Наблюдение может быть непосредственным и опосредованным различными приборами и другими техническими устройствами.
2. Эксперимент — активное и целенаправленное вмешательство в протекание изучаемого процесса, соответствующее изменение исследуемого объекта или его воспроизведение в специально созданных и контролируемых условиях, определяемых целями эксперимента. В его ходе изучаемый объект изолируется от влияния побочных, затемняющих его сущность обстоятельств и представляется в «чистом виде».
Основные особенности эксперимента: а) более активное (чем при наблюдении) отношение к объекту исследования, вплоть до его изменения и преобразования; б) возможность контроля за поведением объекта и проверки результатов; в) многократная воспроизводимость изучаемого объекта по желанию исследователя; г) возможность обнаружения таких свойств явлений, которые не наблюдаются в естественных условиях.
3. Сравнение — познавательная операция, выявляющая сходство или различие объектов (либо ступеней развития одного и того же объекта), т. е. их тождество и различия. Оно имеет смысл только в совокупности однородных предметов, образующих класс. Сравнение предметов в классе осуществляется по признакам, существенным для данного рассмотрения. При этом предметы, сравниваемые по одному признаку, могут быть несравнимы по другому.
4. Описание — познавательная операция, состоящая в фиксировании результатов опыта (наблюдения или эксперимента) с помощью определенных систем обозначения, принятых в науке.
47. Анализ и синтез в уровнях исследования. Индукция и дедукция. Абстрагирование.
Эти методы научного исследования используются на всех этапах познания. Анализ и синтез вы- определяются как процесс мысленного разделения объекта на части с целью детального изучения каждой из них и также воображаемого их объединения в целостное.
Разделение целого на составные части позволяет выявить строение исследуемого объекта структуру, существенное и несущественное, тенденции развития элементов и свойств и т.д. Благодаря анализу мы проникаем в сущность явления, определяем связи между элементами как внутри самого явления или процесса, так и вне его. Знание об элементах объекта, изучаемых еще не дают целостного знания, не раскрывают сущности данного объекта. Такое знание достигается в процессе синтеза, воображаемого сочетание результатов, полученных при анализе.
Индукция - это форма умозаключения и метод научного исследования. Выделяют три основных вида др производительных умозаключения а) полная индукция - умозаключение о классе предметов или явлений на основе изучения всех его элементов; б) популярная индукция - утверждение на основе определения наиболее характерных признаков, свойств нескольких элементов о том, что такие свойства и признаки присущи всему классу; в) нау-кова индукция тоже определяет наиболее характерные признаки и свойства, но в отличие от популярной ин-продукции признаки и свойства рассматриваются в ней не как механическое сопоставление, а с учетом внутри-шних связей и отношений между ними.
Дедукция. Это метод, который характеризует переход от общего к единичному, когда на основе по-щего логическим путем из одних истинных положений с необходимостью выводится другое истинное поло-жения. Логическим основанием дедуктивного вывода является аксиома: "Все, что утверждается или отрицается относительно всего класса, с необходимостью утверждается или отрицается относительно отдельных предметов этого класса". Дедуктивный метод имеет широкое использование при построении наукових теорий, в экономической оценке эффективности производства и т.д.
Абстрагирования. Форма познания. Это мыслимо "вырывания" существенных качеств и связей отдельного предмета или явления с целью подробного его изучения, а затем такого же мыслимого его вставки в систему, в которой он взаимодействует с другими ее элементами. Абстракция расчленяет, схематизирует целостную подвижную действительность, но именно благодаря этому есть возможность для детального изучения свойств объекта ис-ния. Абстрактное противопоставляется конкретном.
48. Аналогия и моделирование. Формализация.
Аналогия - это такой метод научного исследования, когда на основе сходства предметов по одним признакам делается вывод о возможной схожести этих предметов по другим признакам. Следует оговориться, что знания, полученные методом аналогии, требуют дополнительной проверки. В естественных науках развитой областью применения аналогии является теория подобия, используется при моделировании. Например, цветные карандаши.
Моделирование - это опосредованное метод научного познания. Оно широко используется там, где непосредственное изучение свойств предмета или явления составляет определенные трудности, в иногда - вообще нецелесообразно. Так, в кораблестроении изготавливают в сотни раз меньше модель корабля. Эта модель изучается в различных ситуациях и только после этого приступают к строительству судна. Если допущено малейший промах в модели, она обязательно воссоздается в свойствах объекта.
Содержанием метода формализации является замена словесной формы символами, формулами и т.д. Формализация как метод широко используется в математике, логике и в тех науках, уровень развития которых позволяет применить математический аппарат. Благодаря формализации человечество все больше и больше перекладывает на машины трудоемкие интеллектуальные операции. Если ранее метод формализации использовался применительно лишь отдельных фрагментов теорий, то сегодня формализуются системы теорий. Успехи логического позитивизма в разработке формализации является свидетельством огромных возможностей этого метода при изучении путей передачи машинам рутинной интеллектуальной деятельности и высвобождения МАСЛЯНИНО для творческой работы.
49. Методы теоретического исследования.
Метод восхождения от абстрактного к конкретному. В истории философии абстрактное понималось как результат мышления, а конкретное - как многообразие чувственно из приемлемых вещей и явлений. Гегель впервые доказал, что восхождение от абстрактного к конкретному - это метод, который выражает движение теоретической мысли от абстракций в их наиболее общей форме к все более полному, разнообразного и целостного воспроизведения предмета или явления.
Системно - структурный анализ. Благодаря этому методу предполагается изучение объекта как в целостности его структуры, так и его частей. Он применяется при исследовании слишком сложных явлений в физике, биологии, в общественных, технических и сильскогосподарьских науках.
Исследователь начинает изучение объекта из свойств, характерных для определенной структуры. При этом сначала учитываются их внешние связи со свойствами других элементов структуры. После детельно изучения именно этой части структуры изучается другой ее элемент, а затем анализируются внутренние связи между всеми элементами объекта. При этом определяется их корреляция с внешними факторами. Такой подход позволяет максимально избежать ошибок в исследовательском процессе и вместе с тем дает возможность увидеть объект в его целостности.
50. Методы перехода от эмпирического к теоретическому уровню.
51. Характеристика науки и знания.
52. Метод мозгового штурма.
Мозговой штурм - один из самых популярных методов психологической активации коллективной творческой деятельности. Он применяется для получения новых идей в науке, технике, административной и торговой деятельности. Правила мозгового штурма. Задачу последовательно решают две группы людей по 11-15 человек в группе. Первая группа - "генераторов идей" выдвигает различные идеи, в ней желательно иметь людей с бурной фантазией. Задача "штурмуеться" вдоль 20-30 минут. Вторая группа - "эксперты" по окончании штурма выносят суждения о ценности выдвинутых идей. О генерации запрещается критика не только словесная, но и слова в виде улыбок и скептические замечания. В группу желательно включать людей разных специальностей, не желательно включать подчиненных и начальников. Опыт говорит о том, что лучшие результаты метод дает при решении организационных задач (проблем), например найти новое применение выпускаемой, а также при решении относительно несложных изобретательских задач.
53. Морфологический анализ.
Сущность анализа заключается в следующем. В технической системе, совершенствуется выделяют несколько характерных для нее структурных или функциональных признаков, характеризующих какой-то конкретный узел или функцию, то есть параметры характеристики системы от которой зависит решение проблемы и достижения основной цели. По каждой морфологической признаку составляют список его различных конкретных вариантов альтернатив. Признаки с альтернативами располагают в виде таблицы, так называемой "морфологической ящика", который позволяет лучше представить себе поисковое поле.
Нахождения оптимального варианта может осуществляться лучшим значением наиболее важ-ного показателя системы. Для нашего случая - снегоход, двигатель внутреннего сгорания, винт, лыжи, ручное управление, кабина на лыжи.
Метод строит мышления таким образом, что генерируется новая информация, касающаяся тех комбинаций, которые при деятельности воображения ускользают от внимания.
Наиболее целесообразно использовать морфологический анализ при решении конструкторских задач: проектирование машин или схемных решений, для выполнения простых изобретений.