Семинар 7. Выбор и обоснование темы для научных исследований

Для начинающего исследователя это вопрос вопросов. Обычно это происходит спонтанно в пределах той информационной области знаний, которая известна молодому человеку и определяется возникшим интересом к теме (проблеме), который сформировался в процессе обучения часто благодаря замечательному педагогу, его творческому дару.

Таким образом, интерес, наука и информированность – это решающие факторы, которые отражают не только любознательность, но и готовность к большому творческому многотрудному делу.

Известно, сто Альберт Эйнштейн еще в детском возрасте заинтересовался, почему Луна не падает, как яблоко, на Землю, и этот интерес явился зародышем создания теории относительности. В студенческой жизни автора большое место занимал Иосиф Вольфович Гольдферт, который в своих лекциях и беседах показывал, как надо мыслить, он подсказал тему «Расчет неразрезной балки на упругих опорах в уложение традиционной балки на жестких опорах». Так зародилась моя первая научная работа. Этот интерес и опыт получили развитие в моей будущей деятельности.

Выбор и обоснование темы работы требуют ответа на следующие вопросы: актуальность, потребность; научная и изобретательская новизна; личный вклад автора в решение; ожидаемые результаты. Это типичные вопросы ВАКа по автореферату диссертации.

Необходимо исходить из потребности науки и техники, используя системный подход (практическую диалектику) и закономерности развития рассматриваемых систем. Надуманная (необоснованная) тема гарантирует провал. Здесь приведен ряд реальных примеров из работы советов по защите кандидатских и докторских диссертаций, связанных с нарушением этих подходов.

1. Докторская диссертация посвящена теме предотвращения возгорания больших угольных складов. Проведены наблюдения и исследования, в результате которых изобретен прибор, предсказывающий возникновение возгорания. Автор упустил из виду возможность предварительной переработки угля, например, в брикетах, до складирования, что должно способствовать устранению угольной пыли и ее возгорания. Такой системный анализ мог бы существенно изменить направленность работы и повысить ее эффективность.

2. Кандидатская диссертация по диагностике замкнутых цилиндрических резервуаров с большим внутренним давлением, которые имеют локальные дефекты. Автор пытался выделить в компьютере из оболочки-резервуара локальную зону с таким дефектом и определить степень возможности дальнейшей эксплуатации такого резервуара. При обсуждении выясняется, что диссертант не знал теории оболочек, уравнений, которые их моделируют, и т. п. и пользовался компьютерными программами как черным ящиком. Обоснование выбранного метода исследования вызвало большие возражения. Подход должен быть системным. Диссертант также упустил из виду, что сейчас существует возможность достаточно точного компьютерного расчета и исследования резервуара целиком, без расчленения, что в большей мере соответствует ответственности данных конструкций (для чего целесообразно создать специализированную программу для ускорения расчета).

3. Кандидатская диссертация была посвящена разработке новой тонкостенной конструкции пространственного сводчатого покрытия, собираемого из однотипных пространственных панелей-блоков. Для определения устойчивости и деформативности отдельная большепролетная модель блока подвергалась натурному эксперименту и компьютерному расчету, что составило основную часть диссертации. Однако диссертант не учел, что такое «одиночное состояние» (без связи с соседними элементами, их поддержки и учета взаимного влияния) не имеет места на практике. Несистемный подход обесценил результаты работы.

4. Во многих диссертациях приводятся многочисленные графики, показывающие влияние изменения отдельных параметров на исследуемый процесс (конструкцию и т. п.). С этой целью, как правило, в многопараметрическом процессе фиксируется ряд параметров, а изменяется один-два. Такое расчленение вызвано невозможностью представить на плоскости (на бумаге) многофункциональные или многопараметрические процессы. В то же время существует нейросетевая технология, позволяющая воплотить возможности универсальной аппроксимации многопараметрических процессов. Незнание таких возможностей существенно обедняет исследования: составленная нейросетевая программа обладает большими возможностями, а ее доучивание по результатам эксплуатации позволяет постоянно совершенствовать результаты и обеспечить оперативное управление.

Выводы:

1. Анализ примеров неудачных подходов поучителен как и рекомендации по выбору и обоснованию темы.

2. Как видно, после выбора темы надо провести предварительную оценку ожидаемых результатов и возможных последствий.

«…Вдохновение рождается только на трудах и во время труда».

  

Даже человек, одаренный печатью гения, ничего не даст не только великого, но и среднего, если не будет адски трудиться.

П. И. Чайковский