Данная статья является фрагментом 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.
Ограниченность времени и трудозатрат при проведении диссертационного исследования, вынуждает соискателя при поиске пути достижения цели и решении поставленных задач ограничиваться определенными рамками. Эти рамки, с одной стороны, ограничивают соискателя в количестве факторов и условий, которые он учитывает в своей работе, путей решения задач исследования. С другой стороны, эти рамки выступают своеобразным «спасательным кругом» соискателя в дискуссиях о том, что он не учел те или иные факторы, не рассмотрел альтернативные пути решения или выбрал недостаточно репрезентативный прототип объекта исследования или систему исходных данных при моделировании. По опыту автора, такие дискуссии постоянно возникают на всем пути исследований соискателя, и всегда находятся члены диссертационного совета (ДС), которые считают что диссертационное исследование нужно было вести не так, учитывать совершенно другие факторы новизны и условия функционирования, что выбранный научно-методический аппарат (НМА) не соответствует решаемой задачи и т. д. и т. п. Единственным способом грамотно дать отпор таким «доброжелателям» это указать на то, что: «рассмотрение, несомненно актуальных, указанных вами факторов и условий выходит за рамки исследований, определённых в данном диссертационном исследовании».
В практике автора был случай, когда один из его учеников на защите подобным образом ответил порядка 10 раз, отводя от себя «удары» членов ДС и на корню пресекая потенциально негативные для себя дискуссии с вопросами о выборе оперативно-тактического фона исследования, о выборе состава учитываемых и рассматриваемых факторов, влияющих на достижение цели исследования, о выборе НМА для решения научной задачи, о рассмотрении эффектов из различных предметных областей, в которых члены ДС были специалистами, но эти эффекты не рассматривались в диссертации, о выборе прототипа объекта исследования и о системе исходных данных, используемых для моделирования. Нельзя сказать, что такой ответ вызвал полное удовлетворение членов ДС, вместе с тем, на взгляд автора, это лучший вариант быстрого ответа на внезапные вопросы типа: «А почему вы не рассмотрели и не учли вот это?»
В связи с вышеуказанным, рекомендуется в диссертации, в автореферате (АР), а также в презентационных материалах, демонстрируемых на защите, обязательно указывать рамки проводимого исследования.
Рамки исследования – границы исследования, определяемые совокупностью принятых в исследовании допущений и ограничений, исходных посылок, масштаба исследования в глубину и ширину.
Допущения исследования – предположения, положенные в основу упрощения реального объекта (процесса), используемые при исследовании.
Ограничения исследования – требования к форме представления и пределам изменения варьируемых данных, используемых при исследовании.
Исходные посылки – такие научные положения, которые являются отправными, начальными при выполнении исследования. Среди характерных типов исходных посылок можно выделить: понятия, категории, термины, определения, гипотезы, принципы, правила, математические предложения, допущения, ограничения и некоторые другие.
Глубина исследования – это степень детализации и подробности описания объекта и предмета исследования; количество учитываемых в исследовании факторов, условий и параметров, определяющих достижение цели или решения задач исследования.
Ширина исследования – это количество и многообразие частных научных задач, которые должны решаться или решались в процессе исследования.
Для конкретизации постановки цели, общей научной задачи и частных задач исследования в диссертации рекомендуется сформировать рамки исследования по следующим аспектам:
- ограничения по прототипу объекта исследования, рассматриваемых условий его функционирования, условиям внешней среды;
- ширине рассматриваемых подходов, методов, вариантов достижения цели исследования, решения общей и/или частных задач исследования;
- исходные посылки в отношении основной идеи диссертации (концепции, принципа, гипотезы), целевом параметре, его показателю, критерии достижения цели исследования;
- допущения по составу и глубине детализации учитываемых факторов, условий и параметров при формализации моделей, разработке методов и методик, других элементов НМА;
- ограничения на то, какие факторы, условия и параметры в исследовании являются сильными и слабыми, какие варьируемыми, какие константами;
- исходные посылки по условиям моделирования и требуемой точности исследования целевых показателей, ограничения на исходные данные моделирования.
Общей рекомендацией по формированию рамок исследования является следующее – целесообразно внести в рамки исследования все то, что соискатель реально учел и сделал в диссертации, вынеся за рамки все то, что оказалось не доделано, учтено в ничтожной или малой степени, не рассматривалось, но при апробации работы вызывает вопросы профильных экспертов.
Формулирование рамок исследования, например, для диссертации по техническим наукам:
К основным рамкам исследования относится следующее.
1) Оперативный фон исследования (рассматриваемая типовая ситуация) – действия аварийно-спасательной авиации по массовому спасению воздушных судов, терпящих бедствия в результате внезапной масштабной катастрофы природного или техногенного характера.
2) Процесс управления, этапы полета и интенсивность трафика в канале управления летательными аппаратами рассмотрен на примере решения одной из целевых задач аварийно-спасательной авиации – наведение летательного аппарата на воздушное судно, терпящее бедствие.
3) Сеть воздушной радиосвязи – сеть пакетной цифровой передачи данных, функционирующая в соответствии со стандартами воздушного эшелона ОТК 234.55, ГОСТ Р 2353-2012, ГОСТ Р 23567-203, стандартами ISO 2345.344, IEEE 802.11a,b,n, и образованная авиационными средствами связи: радиостанциями Р-800, Р-997, Р-999, Прима-МВ, Прима-ДКМВ, а также комплексами связи
ТКС-21М, С-103 и С-111.
4) Рассматриваемый алгоритм доступа абонентов к сетевой среде –случайный множественный доступ к единому каналу множественного доступа. Эстафетный алгоритм и алгоритм доступа по расписанию – не рассматриваются.
5) Рассматриваемые процессы в сети воздушной радиосвязи – процессы канального и сетевого уровня OSI, связанные с доступом абонентов к единому каналу множественного доступа, адресацией абонентов, выделения и распределения между ними частотных и временных ресурсов.
6) Система исходных данных по вероятностно-временным параметрам передачи трафика, параметрам каналов управления летательными аппаратами, вариантам использования частотного и временного ресурса в сети – определяется на основе существующих технических авиационных средств связи: радиостанций Р-800, Р-997, Р-999, Прима-МВ, Прима-ДКМВ, а также комплексов связи ТКС-21М, С-103 и С-111.
7) Основными варьируемыми параметрами при решении научной задачи являются: интенсивность трафика в каналах управления летательных аппаратами; выделяемое каждому абоненту количество частотного и временного ресурса; количество одновременно управляемых летательных аппаратов. Основная константа – требования по вероятности наведения. Дополнительно учитываемыми сильными параметрами, влияющими на решение научной задачи являются: параметр Херста, характеризующий самоподобие трафика; диаметр сети; длительность ожидания протоколом связи квитанции об успешной передачи. Слабыми параметрами, которые не влияют на решение научной задачи, являются: длительность передачи пакета; объём пакета.
8) Единицей частотного ресурса является стандартная полоса частот шириной 5 кГц. Единицей временного ресурса является стандартный тайм-слот, в течение которого абонент использует канал множественного доступа сети, длительностью 250 мс.
9) Модель нестационарного трафика в канале управления летательным аппаратом представляет собой следующий процесс – внутри каждого цикла управления, трафик стационарен и соответствует простейшему пуассоновскому потоку событий с интенсивностью λ. При переходе к каждому следующему циклу управления интенсивность скачкообразно изменяет свое значение на новое. Информационная нагрузка в каналах управления летательных аппаратов представляет собой независимый процесс. Источники трафика в каналах управления летательными аппаратами и в сети образуют суммарный независимый процесс, который является пуассоновским с соответствующими свойствами.
10) Все летательные аппараты являются статистически одинаковыми абонентами внутри сети по показателю интенсивности передаваемого им трафика. Доминирующие источники трафика в сети отсутствуют. Все летательные аппараты находятся в пределах прямой видимости, скрытые абоненты в сети отсутствуют.
11) В сети ведется квитирование успешной доставки пакетов при этом введено допущение, что квитанции прибывают надежно и без потерь.
12) Факторы воздействия естественных и преднамеренных помех; факторы влияния на спасательные летательные аппараты условий природной или техногенной катастрофы; факторы многолучевого распространения электромагнитных волн, в зависимости от среды; другие факторы, которые не были в явном виде учтены при формализации моделей и методики – в работе не рассматриваются.
Об авторе: Макаренко Сергей Иванович, доктор технических наук, доцент, эксперт ВАК. Подробности здесь.