Что такое научная задача диссертации? Обязательно ли ее формулировать? Как она формируется? Что будет если научная задача отсутствует? Ответы здесь.
Что такое научная задача и для чего она нужна
Требования о наличии четко сформулированной общей научной задачи исследования в кандидатских диссертациях, ориентированных на решение научной задачи (автор просит прощения за такую тавтологию), определяется п. 9 Положения о присуждении ученых степеней [1].
Выписка из Положения о присуждении ученых степеней [1]:
п. 9 … Диссертация на соискание ученой степени кандидата наук должна быть научно-квалификационной работой, в которой
– содержится решение научной задачи, имеющей значение для развития соответствующей отрасли знаний,
– либо изложены новые научно обоснованные технические, технологические или иные решения и разработки, имеющие существенное значение для развития страны.
В диссертациях, ориентированных на разработку новых научно обоснованных технических или технологических решений и разработок, формулировка общей научной задачи может отсутствовать [2] т. к. в диссертациях такого типа соискатель сосредотачивает свои усилия в большей степени на решении прикладных частных задач исследования. Вместе с тем, даже в диссертациях такого типа, рекомендуется выделять частную научную задачу научного обоснования технических или технологических решений, например, в виде необходимости разработки модели совершенствуемого объекта и/или методики оценки показателей качества объекта исследования (эффективности, результативности, полезности, его эксплуатационных, экономических или потребительские свойств), составляющих предмет исследования, на улучшение которого направленны технические или технологические решения и разработки соискателя.
Дадим ряд определений:
Задача – то, что надо решить, при этом, пo крайней мере, один метод решения известен (опубликован) [3].
Научная задача – выражается в виде пары, включающей предмет исследования и цель исследования, либо требуемый научный результат, при том, что уже имеется, по крайней мере, один метод решения данной задачи, который опубликован [3].
Научная задача кандидатской диссертации – это то, что надо решить, разработать в теоретической области (развить знания в предметной области, обосновать метод, методику, либо другие элементы научно-методического аппарата (НМА)), для достижения цели в новых условиях, характеризующих новизну работы; причем, возможно, что один из вариантов решения или один из методов решения уже известны [2].
Элементы научно-методического аппарата – постановки, методы и методики решения научных и практических задач, a также их конкретная реализация в виде средств теоретического (модели, методы, методики, способы решений, математические алгоритмы, гипотезы, критерии и т. д.) и экспериментального исследования (методики экспериментальных исследований, экспериментальные установки, критерии проверки гипотез и т. д.). Отдельные элементы научно-методического аппарата создаются при вполне определенных ограничениях и допущениях, что влияет на область их применимости [4].
Обобщая вышеуказанные определения можно сделать вывод, что научная задача является формулировкой того, что необходимо сделать в науке, чтобы достичь цели исследования, при этом направление достижения цели и путь исследования определяется центральной идеей работы, а актуальность задачи – противоречием в науке (проблемной ситуацией).
Правильная формулировка научной задачи
Научная задача должная быть сформулирована, с одной стороны, в кратком лаконичном виде, а с другой – должна содержать в себе указание на новые факторы, условия, эффекты, впервые учитываемые в диссертации и составляющие новизну исследования.
Рекомендуемый объем формулировки научной задачи – до 15 слов
Как правило, научная задача формулируется как развитие или разработка тех элементов НМА в исследуемой предметной области, в отношении уже полученных в диссертации основных результатов – моделей, методов, методик, алгоритмов и т. д. При этом в формулировке научной задачи следует указать те факторы, условия и эффекты, которые составляют новизну исследования. Поэтому окончательную формулировку общей научной задачи исследования, следует уточнять в конце исследования, когда уже получены основные результаты работы и сформулирована их научная новизна.
Следует отметить то, что понятие «развитие» применительно к тем или иным элементам НМА используется в двух смыслах [3]:
1) наращивание НМА новыми элементами: разработка новых моделей, методов, методик и т. д.
2) совершенствование уже имеющихся элементов НМА (таких как модели, методы, методики и т. д.) за счет внедрения в них новых формальных операций, увеличения их достоверности, внедрения новых входных, внутренних и внешних параметров, учета новых условий и факторов и проч.
Пример формулирования цели и научной задачи исследования:
Цель исследования – повышение скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи управления летательными аппаратами.
Для достижения цели исследования в работе была сформулирована общая научная задача – разработка элементов научно-методического аппарата (моделей и методики) повышения скорости передачи данных в сети воздушной радиосвязи путем адаптивного распределения частотно-временного ресурса сети с учетом семантики, структуры и интенсивности трафика, передаваемого по каналам управления летательными аппаратами.
Типовая схема формирования научной задачи исследования
В своей работе [3], изданной в 1990 г., А.И. Долгов рекомендует формулировать научную задачу по следующей схеме:
Научная задача исследования = Предмет исследования + Цель исследования
или главный научный результат исследования.
С учетом текущих тенденций оформления основных положений диссертационных исследований, можно рекомендовать следующую схему формулировки общей научной задачи:
Научная задача исследования = Разработка… + Основные научные результаты диссертации или главный научный результат + Цель исследования или основной достигаемый эффект + Совокупность новых факторов, условий, эффектов, закономерностей, которые составляют новизну исследования;
или
Научная задача исследования = Разработка… + Основные научные результаты диссертации или главный научный результат + Совокупность новых факторов, условий, эффектов, закономерностей, которые составляют новизну исследования + в интересах… + Цель исследования или основной достигаемый эффект.
Примеры формулирования научных задач исследования, по вышеприведенным схемам (основные научные результаты диссертации или главный научный результат выделены полужирным шрифтом, совокупность новых факторов, условий, эффектов, закономерностей, которые составляют новизну исследования – курсивом, цель исследования или основной достигаемый эффект – обычным шрифтом):
- Разработка моделей, методов и методик исследования и проектирования устойчивых систем в условиях динамического многоуровневого многостороннего конфликта.
- Разработка моделей, методов и методик на основе гибридного аналитико-имитационного подхода к моделированию, исследованию и синтезу систем связи в условиях нестационарности, неординарности, и последействия процессов функционирования, с учетом дестабилизирующих факторов внешней среды.
- Синтез моделей и методик компенсации информационных рисков организационных систем на основе теоретико-игровых подходов и рефлексивного управления.
- Разработка моделей и методик обоснования математического и программного обеспечения средств защиты информации, основанных на проблемно-ориентированной семантике естественно-языковых конструкций, в интересах выявления угроз нарушения конфиденциальности, целостности, доступности.
- Разработка, обоснование, исследование, тестирование и программная реализация математических моделей и методик аналитико-имитационного моделирования, предназначенных для эффективного решения задач анализа и синтеза нестационарных систем и сетей массового обслуживания, возникающих в теории и инженерной практике проектирования информационно-вычислительных систем.
- Разработка новых и модификация известных методик, моделей и алгоритмов компромиссно-эффективного управления многокритериальными многообъектными системами и их применение для повышения качества функционирования технических, экономических и биомедицинских комплексов.
При формулировании научной задачи необходимо обеспечить ее соответствие научной специальности, по которой защищается диссертация.
Основные недостатки в формулировании научной задачи исследования
В работе [2] В.М. Буренок и Р.А. Дурнев отмечают, что во многих современных диссертациях формулировка общей научной задачи отсутствует, а взамен ее приводится ряд частных задач, по всей видимости, следуя расхожему выражению «цель достигается решением задач». В таких работах, как правило, приводятся большое количество частных научных результатов, напоминающих скорее фрагменты мозаики или создающих впечатление неких инородных частей, не связанных между собой логическим единством. Этого можно было бы избежать, если бы в работе была сформулирована общая научная задача исследования.
В других диссертациях научная задача имеется, но близко или дословно повторяет тему или цель работы.
Встречаются диссертации, в которых научная задача отличается и по словам, и даже по смыслу от ее темы.
Встречаются работы, в которых научная задача сформулирована с обильным использованием научных жаргонизмов, труднопонимаемых словосочетаний, англоязычных заимствований.
При всем этом нередко и автор, и диссертационный совет, и органы экспертизы диссертации в ВАК по-разному трактуют необходимость и суть формулировки научной задачи диссертационной работы. Понятно, что такое разночтение при аттестации соискателя оценивается, как правило, не в его пользу. В работе [3] А.И. Долгов отмечает, что именно неумение соискателя и его руководителя четко сформулировать общую научную задачу исследования, а то и вообще отсутствие формулировки научной задачи среди основных формальных положений диссертации, является одним из частных первопричин того, что эксперт ВАК не может в соответствии с Положением о присуждении ученых степеней [1] сформулировать окончательное вывод за решение какой конкретно задачи в какой области науки следует присудить соискателю ученую степень. В результате неопределенность с научной задачей ведет к негативной юридической определённости – отказу ВАК в присуждении ученой степени уже защитившемуся соискателю.
Часто в диссертациях общую научную задачу подменяют расплывчатой формулировкой типа: «разработка элементов научно-методического аппарата, позволяющих достичь того-то», или прикладной задачей, или целью исследования.
Задача может быть признана научной лишь в случае однозначно понимаемой формулировки, излагающей наиболее существенные элементы того, что требуется получить, а применительно к научной задаче диссертации – с учетом формулировки новых факторов и условий, составляющих новизну работы. При этом новые научные задачи очень часто порождаются путем введения тех или иных ранее не учитывавшийся исходных данных и/или изменением ранее использовавшихся допущений и ограничений [3].
Еще одним недостатком формулировки научной задачи, как отмечает Ф.Т. Алескеров [5], может быть то, что она имеет характер «благих намерений», либо сформулирована слишком узко, либо так, что ее актуальность может быстрого утратиться в условиях современного высокого темпа развития технологий.
Автор считает нужным процитировать лекцию Ф.Т. Алескерова [5]: «Кандидатская диссертация – это всегда квалификационная работа. Вы защищаете некую работу, в которой вы показываете свою квалификацию. Это не обязательно должно быть какое-то прорывное направление в науке, практике. Но, в любом случае, кандидатская диссертация должна содержать … новые постановки задач, или новый взгляд на какие-то известные постановки задач, или какие-то новые решения известных задач …
Есть задачи, проблемы и благие намерения, это надо четко различать. … В задаче должно быть четко определено, что дано и что мы намереваемся получить и больше того, в задаче обычно известны или предполагаются пути ее решения и научный аппарат, которым мы пользуемся. … Благое намерение решения не имеет. Например, … в теории агрегирования нельзя аспиранту ставить задачу разработать общую теорию нелокальных операторов агрегирования. Это благое намерение. Можно поставить аспиранту такую задачу и отправить его лет на сорок работать, через сорок лет он придет и все равно решения не будет. Задачи для аспирантов должны быть четкие и до конца решаемые за срок аспирантской подготовки, с пониманием, как их решать. Например, разработка общей теории функционирования российской экономики – не задача диссертации, это некое благое намерение, не имеющее решения никогда…
С другой стороны, есть большая опасность, что аспиранты стараются выбрать такие узкие задачи, чтобы, как им кажется, было проще. Здесь хочется предостеречь. Всякая диссертация – это расходование интеллектуальных и физических ресурсов. Не тратьте никогда время на «узкие» задачи, которые никому не интересны. Также нельзя тратить время на задачу, которая устареет раньше, чем вы успеете защитить диссертацию, нельзя тратить время на диссертацию, которая отправится на полку и забудется через полгода. Всегда старайтесь выбирать правильный баланс значимости решаемой задачи и затраченного усилия. Любая диссертация – это большие затраченные усилия…
В задаче должен быть элемент фундаментальности, не решайте просто техническую задачу: подставили значения, подставили параметры, компьютер посчитал, получили какие-то выводы. Понимаете, так нельзя. Должен быть некий новый взгляд на решаемую задачу … Это не обязательно какой-то прорыв в науке, но что-то новое должно быть … Фундаментальность достигается очень просто – … должны быть модели. Это касается любых наук, не только математики, экономики или политологии. В работе должны быть новые модели, приводящие к новым взглядам…
Очень часто задача, которую требуется решить, вытекает из потребностей практики. Здесь я понимаю практику широко, это не только как конкретный запрос конкретного потребителя. Анализируя практическую задачу, можно часто придумать очень общие модели» [5].
Содержательное и формализованное представление научной задачи
При постановке общей научной задачи, как правило, ее записывают в содержательном виде – с использованием понятий и выражения естественного языка.
Содержательная (вербальная) постановка научной задачи – формулировка предмета и цели исследования, исходных посылок, вводимых ограничений и допущений, а также требований к предполагаемому результату на естественном человеческом языке.
После содержательной постановки научной задачи ведется ее формализация.
Формализация – логическая операция по представлению объекта (предмета или явления) в виде знаковой формы какого-либо искусственного языка (математики, физики, химии и т. д.) и обеспечению возможности исследования реальных объектов и их свойств, через формальное исследование соответствующих знаков [4].
Результатом формализации является переход к формальной постановке научной задачи.
Формальная постановка научной задачи – формулировка предмета и цели исследования, исходных посылок, вводимых ограничений и допущений, а также требований к предполагаемому результату в виде знаковой формы какого-либо искусственного языка (математики, физики, химии и т. д.) и обеспечение представления свойств и процессов исследуемого объекта (предмета или явления), через формальное исследование соответствующих знаков.
Формальная постановка общей научной задачи может служить основой для формализации частных научных задач.
При формализации задач в точных науках, автор рекомендует представить объект и предмет исследования в формализме теории систем, а в дальнейшем – использовать фундаментальную литературу в области теории систем и системного анализа, как для формализации общей и частных задач исследования, так и представления их решения.
Общие и частные задачи исследования
Пpи подготовке кандидатской диссертации приходится иметь дело c двумя типами задач [3]:
1) общая научная задача исследования – та научная задача, новому решению которой посвящена диссертация в целом;
2) частные задачи исследования – научные и прикладные задачи, получаемые в результате декомпозиции научной задачи 1-гo типa.
Общая научная задача исследования – формулировка того, что необходимо сделать в науке, чтобы достичь цели исследования. При этом направление достижения цели и путь исследования определяется центральной идеей работы, а актуальность задачи – противоречием в науке (проблемной ситуацией).
Разрешение этой общей научной задачи, как правило, требует прохождения определенных этапов исследования, связанных с последовательной разработкой отдельных частных научных (моделей, методов, математических алгоритмов и т. д.) и прикладных (технических средств и способов, архитектур систем, технических рекомендаций, программных средств и т. д.) результатов, совокупность которых и образует решение общей научной задачи.
Частная задача исследования – формулировка того, что необходимо сделать в науке (для частной научной задачи) или в практике (для частной прикладной задачи) чтобы достичь промежуточного научного или прикладного результата, который является составной и необходимой частью решения общей научной задачи и/или отдельным логически самостоятельным этапом в достижении цели исследования.
Отметим некоторые важные аспекты формулировок частных задач исследования.
Количество и формулировки частных задач исследования должны строго совпадать с количеством и формулировки частных результатов. Несоблюдение этого может привести к тому, что эксперты, проводящие экспертизу диссертации могут сделать вывод, что какие-то из частных задач исследования остались не решенными, или же некоторые из декларируемых основных результатов исследования появилась «из ниоткуда», так как они не являются результатом решения конкретных частных задач.
Среди частных задач исследования не стоит указывать такие задачи, результатом которых не будет являться какой-либо конкретный научный или практический результат. К таким частным задачам, указываемым соискателями, относятся различные задачи типа «анализ объекта исследования», «анализ исследований и работ в области…» и т. д.
«Высшим методическим уровнем» декомпозиции общей научной задачи диссертации на частные задачи считается вариант, когда формулировки частных задач (в содержательном и формальном виде) следуют из формализации общей научной задачи.
Данная статья является выдержкой из книги автора «Макаренко С.И. Оформление и защита кандидатской диссертации по техническим наукам. Часть 1». Скачать электронную версию этой книги можно на сайте издательства «Наукоемкие технологии» или в РИНЦ. Заказ бумажной версии книги доступен в интернет-магазине вышеуказанного издательства.
Литература:
1. Положение о порядке присуждения ученых степеней (в редакции от 25.01.2024). Постановление Правительства РФ от 24.09.2013 г. № 842. – М.: Правительство РФ, 2013.
2. Буренок В. М., Дурнев Р. А. Рассуждение о диссертации: научная задача // Вооружение и экономика. 2020. № 4 (54). С. 72-79.
3. Долгов А. И. Подготовка диссертаций в области военной науки и техники (методическое пособие). – Ростов-н/Д., 1990.
4. Макаренко С. И. Справочник научных терминов и обозначений. – СПб.: Наукоемкие технологии, 2019. – 254 с.
5. Алескеров Ф. Т. Как подготовить и написать диссертацию? // Сайт НИУ ВШЭ [Электронный ресурс], 2008. – URL: https://www.hse.ru/data/2011/12/31/1262232834/LectureForStudent%20(1).pdf?ysclid=lr0wxyars5719206881 (дата обращения: 20.02.2024).
Вся информация действительна на дату опубликования: 5 июля 2024 г.
Об авторе: Макаренко Сергей Иванович, доктор технических наук, доцент, эксперт ВАК. Подробности здесь.
