Светское государство. Ответы на вопросы urokiatheisma denga

Каждый исследователь стремится с минимальными затратами сил и средств разрешить поставленную перед ним задачу. Известно, что специалисты многих американских корпораций, например фирмы «Дюпон», уже давно применяют научные методы подготовки исходных данных для принятия решений при пла-нкрсвании и проведении эксперимента, а также при анализе его результатов. Однако они отнюдь не афишируют это, потому что получают реальные шансы опередить конкурирующие фирмы, не использующие данные методы.
Многие хотят работать плодотворнее, но далеко не все представляют, что их труд может быть гораздо эффективнее. Зачастую испытатели нерационально расходуют время и средства только из-за того, что не умеют правильно организовать свою работу и создать условия для принятия оптимального решения в процессе исследований и анализа полученных результатов. Главная причина в том, что они не владеют современными методами планирования эксперимента, хотя о них можно узнать из специальной литературы. Правда, пока ее не хватает, и, кроме того, книги и статьи, посвященные этой теме, обычно изложены недостаточно популярно, что затрудняет их понимание.
В ходе научно-исследовательской работы обычно возникают такие вопросы: когда и как принимать решение, правильно определить цель и поставить задачу; почему и как нужно бороться с ошибками; как учитывать чужое мнение, упростить задачу и получить математическую модель объекта изучения; когда уравнению можно верить и т. д. Об этом, очевидно, полезно знать не только непосредственным участникам экспериментов, но и тем, кто практически использует их результаты или же интересуется проблемами изобретательства и рационализации.
Предполагается, что рассматриваемые методы, за исключением особо сложных случаев, способен самостоятельно применять каждый специалист с общеинженерной математической подготовкой, даже в том случае, если по его собственному мнению в этой подготовке есть «дефекты».
При освоении новых методов следует учитывать, что никакие дополнительные знания не помогут, если не будет повышена требовательность к надежности получаемых данных, воспроизводимости опытов и т. п., так как только тогда можно надеяться на больший успех.
Здесь не случайно много говорится об эксперименте. Это связано с тем, что в настоящее время объектами изучения зачастую являются сложные системы, связанные с учетом большого числа факторов, которые не поддаются обычным, в частности, теоретическим методам исследований. Поэтому принятие оптимальных решений на практике часто базируется на данных эксперимента, и конечно, важно, чтобы он проводился в оптимальных условиях. В связи с этим принятие решений в научной работе сейчас неотделимо от современных методов планирования и анализа эксперимента.
Традиционные методы основаны на варьировании каждого из факторов поочередно при условии, что все остальные факторы остаются постоянными. При этом для получения полного представления об объекте испытаний обычно необходимо проверить все возможные сочетания значений факторов, а это требует огромного числа опытов. Известно, например, что при построении одной кривой редко берется меньше 5 точек [опытов). При учете влияния на критерий (У) только 2 факторов (X, и X,] полное число опытов будет равно: 5- —25. Если же число факторов увеличить лишь до 5, то полное число опытов возрастет более чем в сто раз: 5 =3125. На практике ученые вынуждены сокращать объем исследования за счет уменьшения количества рассматриваемых факторов или числа точек на кривых. И здесь, как правило, снижается степень надежности выводов, принимаемых на основе анализа полученных данных. Поэтому многие решения, найденные при традиционных методах испытаний, далеки от оптимальных и часто являются просто случайными.
Причем ошибки возможны даже тогда, когда исследователь выполнил пол-
ный объем работы (без сокращения числа опытов), так как, затратив значительное время, он не мог учесть неконтролируемые изменения в качестве исходного сырья или технических параметров лабораторной установки. Поэтому первоначальные данные нельзя сопоставить с конечными и, следовательно, сделать надежные выводы.
Недостаток обычных методов эксперимента еще и в том, что не учитывается совместное влияние нескольких факторов в найденных уравнениях, а степень влияния на критерий одного фактора часто меняется при изменении значений других. Дополнительные трудности возникают при обработке результатов экспериментов, так как зачастую нельзя проверить гипотезу об адекватности (пригодности) найденного уравнения. Наконец, применение общепринятых методов затрудняет объяснение полученных результатов, потому что информацию об объекте изучения обычно получают в виде громоздких отчетов с многочисленными таблицами и графиками, которые нелегко проанализировать совместно.
Используя математические методы планирования и анализа эксперимента, исследователь может избежать большинства перечисленных выше затруднений. Во многих случаях, например, заметно повышается эффективность принимаемых решений, затраты времени на испытания сокращаются часто в 10 раз и более. В частности, при рассмотрении пя-тифакторной зависимости вместо 3125 иногда можно ограничиться лишь 32 опытами и не только найти оптимальное решение, но и получить более надежные результаты.
При работе по-новому испытания рекомендуется вести в несколько последовательных стадий, одна из которых связана с построением математической модели объекта (обычно в виде полиноминального уравнения) и изучением ее для получения исходных данных.
При традиционном методе исследований главной задачей являлось установление законов, которые на данном уровне знаний имеют характер некоторой абсолютной категории: либо закон безусловно верен, либо нет. Это затрудняет изучение сложных систем, когда трудно найти точное математическое описание объекта, соответствующее закону. Приближенный вывод при этом не имеет смысла, так как нельзя говорить о «хороших» и «плохих» законах. С применением моделей задача облегчается, так как они дают лишь приближенное значение, могут быть «хорошими» и «плохими». Модели позволяют находить оптимальные решения в тех случаях, когда установление закона не является прямой необходимостью.
Как показывает опыт, новые методы лучше воспринимаются и с большим энтузиазмом встречаются обычно наиболее молодыми исследователями. Ученые старшего поколения в этом отношении несколько консервативнее.
Эти методы заслуживают самого широкого распространения, но нужно помнить, что возможны ситуации, когда отказываться от традиционного подхода нецелесообразно.

В. ТИХОМИРОВ,
доктор технических наук

 

-----------------

Наглядным подтверждением данной статьи являются технические достижения последних десятилетий. Например спутниковая связь стала доступной многим жителям Земли. На сайте satellite-rent.ru вы можете оформить аренду  спутниковых телефонов http://www.satellite-rent.ru/. Это лучшая связь на сегодня, так как Iridium - единственная система спутниковой связи, обеспечивающая полное покрытие планеты, включая полярные области.

aD