Постановка и краткая формулировка научной задачи

Без чётких требований к изложению задачи выбор какого-либо варианта формулировки как общей, так и частной задачи исследования (разработки) из практически бесчисленного множества напрашивающихся вариантов, также как и в случае цели, превращается в весьма серьёзную проблему.

Рассмотрим пример неудачного выбора краткой содержательной формулировки задачи, содержащейся во введении ранее цитировавшейся диссертации.

«Научная задача исследования. Развитие теории приёма световых сигналов в оптических информационных системах, работающих в режиме счёта фотонов, на основе амплитудных методов селекции одноэлектронных импульсов (ОИ), разработка и научное обоснование модели многопорогового фотоэлектронного счётчика, разработка алгоритмов и программных средств как элементов обработки потока ОИ, совершенствование технической базы приёмных комплексов телекоммуникационных систем за счёт разработки фотоэлектронных датчиков с амплитудными методами селекции ОИ и методик расчёта их характеристик».

Такая формулировка не выражает конкретно, что требуется оценить или оптимизировать и что дано в качестве исходных данных. Приведенная формулировка, частично дублируя цель, представляет перечень частных задач исследования и пути их решения, а сама решаемая общая научная задача так и осталась не сформулированной. Кстати, в данной диссертации частные задачи сформулированы в виде шести пунктов отдельно.

Соответственно ранее приведенным трактовкам основных понятий, целесообразны следующие

Требования к приводимой во введении краткой формулировке научной задачи исследования:

1) наличие указания о том, что требуется получить в результате решения задачи для достижения цели в отношении объекта исследования (разработки);

2) наличие сведений о том, что дано в качестве исходных данных о предмете исследования (разработки);

3) отсутствие элементов, указывающих путь (в том числе частные задачи) и способ решения.

Не рекомендуется в постановку научной задачи включать дополнительные требования, сковывающие элементы творческого поиска и навязывающие, что именно надо делать для решения задачи.

В отличие от цели, которая формулируется перед началом диссертационного исследования и в последующем лишь уточняется, краткая формулировка научной задачи (проблемы), приводимая во введении диссертации, а также постановка научной задачи (проблемы), приводимая в первом разделе, обычно формулируются по реально полученным близким к завершению или завершённым результатам.

Если общая цель диссертационного исследования и постановки частных задач сформулированы правильно, а при решении основных частных задач широко использованы формальные (например, математические) методы, то выявление постановки научной задачи (проблемы) диссертационного исследования утрачивает элементы субъективизма.

В процессе объективного выявления (приводимой в первом разделе диссертации) постановки научной задачи (проблемы) диссертационного исследования на основе реально располагаемых материалов проведенного исследования устанавливают:

1) основной критериальный либо целевой показатель оценки степени достижения общей цели, характеризующий, что требуется;

2) перечень исходных данных для решения научной задачи (проблемы) диссертационного исследования, характеризующий, что дано. Такой перечень получается в результате спуска по имеющейся иерархии постановок частных задач к тем исходным данным, которые не оказываются промежуточными с точки зрения решения научной задачи (проблемы) диссертационного исследования.

После этого оформляется формулировка научной задачи (проблемы) диссертационного исследования, которая может быть дополнена допущениями и ограничениями, вводимыми и обосновываемыми при решении частных задач.

Целесообразно для исключения противоречий после формулирования постановки научной задачи (проблемы) перейти к её краткой (содержательной) формулировке “сжатием” за счёт отказа от введенных символических обозначений и применения при целесообразности обобщающих названий для групп показателей, характеризующих исходные данные.

Таким образом, следует исходить из того, что полноценная кандидатская диссертация должна содержать иерархию задач решаемых научными методами:

- научная задача диссертационного исследования с краткой формулировкой научной задачи во введении диссертации и с формулировкой постановки научной задачи в первом разделе, при этом, как правило, в диссертации должна формулироваться научная задача ме­тодического уровня;

- частные задачи исследования, приводящие к решению общей научной задачи диссертационного исследования в основных разделах диссертации, посвящённых решению общей научной задачи;

- научно-техническая задача оценки степени достижения цели диссертационного исследования с её формулировкой и решением в последнем разделе диссертации.

Примеры формулировок

«Цель диссертационного исследования – повышение устойчивости управления движением летательного аппарата».

«Научная задача диссертационного исследования: разработка метода управления, обеспечивающего максимизацию устойчивости управления движением летательного аппарата при заданных исходных данных о дестабилизирующих факторах и ограничении на ресурсные затраты».

В данном случае максимизация понимается не в узко математическом смысле (как поиск экстремума), а в научно-при­кладном смысле, как часто говорят о минимизации экологического ущерба, о максимизации прибыли предприятия, когда оптимизация осуществляется, но в рамках достижимых результатов.

В первом разделе диссертации после анализа существующих постановок и методов решения рассматриваемой задачи приводится постановка научной задачи, которая, как уже говорилось, содержит только символические обозначения как для исходных данных, так и для целевой функции (без указания формульных соотношений). Продолжим примеры:

«Постановка задачи: разработка метода управления, обеспечивающего максимизацию показателя P устойчивости управления движением летательного аппарата при заданных исходных данных о дестабилизирующих факторах D1, D2 и ограничении на ресурсные затраты R ≤ R0:

P(D1, D2, R, R0 )→ max».

Приведенная постановка задачи не может считаться строгой, так как не содержит выражения для целевой функции.

Обычно целевая функция (которая может обладать научной новизной) строится, и метод (как правило, обладающий научной новизной) разрабатывается в последующих разделах диссертации.

После этого в интересах оценки степени достижения цели диссертационного исследования (за счёт новизны целевой функции или метода) формулируется строгая постановка научно-технической задачи предметного уровня. В строгой постановке обычно добавляются элементы, связанные с выбранным или предлагаемым методом решения. Например, при рекуррентном методе:

«Формулировка строгой постановки задачи: Найти максимум функции P = … (указывается выражение), описывающей устойчивость управления движением летательного аппарата, при заданных исходных данных о дестабилизирующих факторах D1, D2, ограничении на ресурсные затраты R ≤ R0 и величине ε, определяющей требуемую точность вычислений».

Cформулированные методические рекомендации распространяются как на случаи формулирования научной задачи (проблемы) диссертационного исследования, так и на случаи формулирования получаемых в результате их декомпозиции постановок частных задач и проблем.

3 Типичные недостатки оформления цели и задачи диссертационного исследования

■ Цель диссертационного исследования является множественной – не обладает единством, сведена к частным целям и/или к частным задачам, подменена явно подчинённой целью, либо сформулирована (в рамках допустимых вариантов) в виде, недостаточно конкретном, не позволяющем количественно оценить ожидаемую или реальную степень её достижения в результате исследования; в диссертации, имеющей прикладное значение, сформулирована не как прагматическая.

■ Цель в диссертации сформулирована с указанием пути её достижения или других требований, сковывающих рамки научного поиска, либо в диссертации, имеющей прикладной характер», сформулирована как разработка рекомендаций по использованию научных выводов, что, согласно п.10 Положения о присуждении учёных степеней, соответствует диссертации, имеющей теоретический характер.

■ Общая научная задача (проблема), решение которой содержится в диссертации (имеющая юридический смысл при определении, в соответствии с какими именно требова­ниями п.9 Положения о присуждении учёных степеней должна оцениваться диссертация), не сформулирована: во введении диссертации (и/или автореферата) отсутствует краткая содержательная формулировка задачи (проблемы) и/или в первом разделе диссертации нет постановки задачи (проблемы) в формализованном виде.

■ Общая научная задача (проблема) диссертационного исследования сформулирована неудачно:

– как чисто практическая (прагматическая);

– неконкретно: представлена лишь названием, не относящим её к научной (оценочной либо оптимизационной), не отражён показатель, подлежащий оценке или оптимизации, определяющий, что требуется, не указан или недостаточно охарактеризован состав исходных данных, отражающий, что дано;

– подменена формулировкой, адекватной цели диссертационного исследования, или изложением перечня названий частных научных задач диссертационного исследования; в формулировке содержится несколько задач (проблемных вопросов); формулировка не соответствует теме и (или) цели исследования.