У меня на полке до сих пор пылится толстенная папка с надписью «Диссертация». Иногда я её открываю. Не чтобы вспомнить о своем вкладе в науку — чтобы посмотреть на сотни страниц документов, которые пришлось собрать для защиты. И порадоваться, что это осталось в прошлом.
Это продолжение статьи, первая часть размещена тут.
Немного о научной деятельности
Любая научная работа начинается не с формул, а с гипотезы. Её нужно не просто придумать — следует блестяще подтвердить или с достоинством опровергнуть. Но еще раньше сформулировать. В чем и состоит основная сложность.
Все слышали байку про великого учёного, который починил сложный агрегат одним ударом молотка и выставил счёт: «Удар молотком — 1 рубль. Знание, куда ударить — бесценно, но можно 9999 рублей». Так вот для формулирования гипотезы нужно очень много знать. Причем не только теорию.
Ведь сама по себе гипотеза никому не нужна. Важен ее потенциал изменить понимание мира и практику человеческой жизни, причем здесь и сейчас. Она ценна ровно настолько, насколько способна ответить на вопросы: с одной стороны «Что это меняет к лучшему относительно существующего?», а с другой «Насколько она проверяема в реальности и текущих условиях?».
Гипотеза, оторванная от реальности, — это просто умственная игра, философское упражнение. Ну как идеи путешествий во времени и параллельных миров.
Возьмём историю с транзистором. Учёные разработали квантовую механику — казалось бы, чистая теория. Но уже в 1947 году Шокли, Бардин и Браттейн, опираясь на неё, создали первый транзистор. Они не действовали методом «тыка», они свободно оперировали различными абстрактными физическими понятиями и видели для них практическое применение. Их гипотеза была проверяемой и изменила всё, подписав смертный приговор громоздким лампам и открыв дорогу в эру гаджетов.
Или Эйлер. Он не просто заметил, что длинные стержни ломаются легче, а выдвинул гипотезу: дело не в прочности материала, а в потере устойчивости конструкции. Его проверяемая формула позволила рассчитывать здания и мосты, сэкономив кучу денег и жизней. Теперь студенты строительных специальностей плачут, но рассчитывают несущую способность колонн, опор и других элементов на устойчивость на основе выведенной им формулы.
Однако на глобальные работы приходится едва ли процент всех научных изысканий. Даже, если тема формулируется «Разработка и исследование структур <здесь и далее непереводимая игра малопонятных слов> систем <....> на основе метода <.....> для повышения <......>», то речь может идти всего лишь о замене какой-либо металлической шестеренки в редукторе манипулятора на такую же, но напечатанную на 3D-принтере из нового дешевого пластика, но с требуемыми по условиям эксплуатации характеристиками.
В общем случае типовая гипотеза формулируется в рамках конкретной задачи или проблемы. Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) определяет для них пять уровней сложности. И абсолютное большинство лежит на первых трех. Нужно сделать процесс дешевле, продукт — надежнее, технологию — эффективнее. Решение лежит либо в плоскости одной специальности, либо одной науки, ну в крайнем случае — в рамках смежных. Причем первый уровень не имеет никакого отношения к научной работе как таковой, это стандартные инженерные задачи. Второй же является пограничным: в общем случае задача может (и должна) решаться инженером, но имеет научный потенциал, если ее масштабировать.
Мое внедрение в науку
Еще когда я учился курсе на третьем университета, то моему научному руководителю пришёл запрос с завода: нужно диагностировать огромные подшипники. Классический метод — раскрутить и «слушать» вибрацию. Но для гигантских изделий это опасно и дорого — на Западе под это строили целые бронированные комплексы. У нашего завода таких денег не было.
«Нельзя вращать, так давайте качать!» — сказал мой шеф. Родилась наша гипотеза: при качании подшипник будет генерировать сигналы, из которых можно извлечь столько же информации, сколько и при вращении. В подсобке кафедры из палок и того самого мы с ним соорудили монструозную конструкцию так называемой экспериментальной установки. Я отправился на завод, где получил много разных эталонных образцов. Максимально больших из тех, что диагностировались отделом технического контроля (ОТК) вращением. Лично записал эталонные сигналы. Ну и отправился домой. Месяцы ушли на эксперименты: мы качали эти подшипники, искали корреляции, перелопачивали горы цифровых данных. Связь была обнаружена почти сразу, но также нужно было проверить и подтвердить для разных условий, типоразмеров и так далее. Затем процесс обработки мною был переведен в формальный алгоритм и далее реализован заказчиком в «железе».
Мы не открыли новый закон физики. Мы доказали, что старую идею, которую раньше нельзя было реализовать из-за слабых датчиков и отсутствия компьютерной обработки, теперь можно воплотить в жизнь. Это и есть типичная научная работа второго уровня: инженерная, по сути, но с научным потенциалом для масштабирования.
Я, например, точно знаю, что на моих экспериментальных данных и полученной статистике уже потом защитилось не менее трех человек.
Работа над диссертацией
Вроде бы, когда есть тема, то должна начинаться рутина. Но нет. Ты работаешь над актуальными для кафедры задачами и все результаты стараешься увязать с диссертацией. Ты вроде должен действовать по своему плану, но вынужден его постоянно переписывать. Меняется, бывает и название работы, и даже генеральное направление исследований. Как говорится, все для фронта, все для победы для того, чтобы подойти к будущей возможной защите экипированным требуемыми публикациями, апробациями, внедрениями и прочим.
Времени действительно мало, а все в университетской научной среде происходит очень медленно. Вот как-то я уже потом взаимодействовал с полноценным научным институтом, где даже студентов не учат. У них была простейшая заявка на поставку какого-то стенда, что мы изготавливали. Это все было очень долго. Приходилось приезжать, чтобы решить любой вопрос: при этом там постоянно пили чай, перебирали бумажки, раскладывали пасьянс и ничего не могли ответить по существу. Нужный человек всегда отсутствовал по семейным причинам или был на больничном.
Надо изучать много-много книг, журналов, статей и прочих изданий по своей, по смежным и даже чужим, но перспективным темам. Чем современнее издание, тем менее оно понятно для восприятия. Часто требуется по быстренькому освоить один-два-три объясняющих курса, хорошо если университетских. Литература по ним хотя бы адаптирована для стороннего человеческого восприятия. Бывает так, что нужная информация содержится только в какой-то монографии давно почившего профессора. Чтобы ее достать, уже нужно совершить подвиг. А понять, что той сотней уравнений автор хотел сказать — под час и невозможно.
Это сейчас многое в открытом доступе, раньше ножками следовало пройтись по государственным библиотекам, а то и делать разного рода запросы в специализированные организации. Ясно, что кто таким занимался, не забудет и не простит. А для более младших товарищей сделаю небольшой набросок. Дал мне шеф список тем, что необходимо раскрыть в его нашей будущей книге. Поисковые системы послали меня сразу, но дали наводку на несколько изданий, где могла быть требуемая информация. Я печально отправился в Российскую национальную библиотеку (РНБ). Чтобы заказать публикацию, нужно найти ее карточку в картотеке — это такие огромные желтые шкафы с множеством бумажных формуляров, объединенных в рамках какого-то тематического каталога. Найти требуемое часто весьма не просто. Но даже после радости обнаружения, часто наступает облом — нужного издания может не быть, тогда его необходимо заказать из хранилища со сроком доставки от нескольких дней до недель.
Короче, случилась у меня прямо детективная история в нескольких актах. С первого раза часть литературы оказалась недоступной. Потом в ней ничего не нашлось. Но были ссылки на следующие источники. В них снова штанга. Тогда, пошел я искать по картотекам и заказывать любое, что находил по теме. Помню, что на втором этаже, рядом с отделом технической литературы стояли отдельно какие-то шкафы с карточками. И вот там я уже без всякой надежды нашел указание на книгу с расплывчатым названием, но вроде как подходящую под мой запрос. Радости не было предела — в ней был обнаружен аж целый абзац про искомый метод обработки сигналов. Но главное было понять хотя бы про что он, дальше дело техники и инженерно-технической смекалки. Это был успех, ценой в несколько недель времени. Понимаете, какая тут скорость?
Начитавшись статей и монографий, ты начинаешь фонтанировать идеями: как и что можно улучшить, добавить — на какие еще научные проблемы замахнуться. Это ошибка, которая тоже часто приводит к тому, что диссертация не будет написана никогда. Тут главное, чтобы научный руководитель остановил и направил этот поток фантазий в нужное ему русло.
Следующий этап — превратить хаос в порядок. Из теории ты выкристаллизовываешь рабочую математическую модель того физического явления, которое изучаешь в своей технике. Даже если уже есть задел, его еще необходимо объяснить, желательно применительно не к единичному изделию, а к классу объектов.
Модель — это набор уравнений и решающих правил. В теории она позволяет прогнозировать нужный результат. Ну то есть, если взять какой-то механизм, задать его характеристики и условия функционирования, то она должна показать, что с ним произойдет во времени. Пока лишь на бумаге. Самый суровый экзамен ждёт впереди: ты снова идешь «в поля» — в лабораторию, в цех, к экспериментальной установке и проверяешь как прогноз соотносится с практикой.
Снова нужно:
- Спланировать эксперименты. Как доказать, что твоя модель не врёт? Что сравнивать и в каких условиях?
- Собрать «обвязку». Часто приходится своими руками конструировать стенды, подключать датчики, паять схемы.
- Настроить или написать специализированный софт. Данные сами себя не обработают.
И вот же черт. Все не так. Точнее в таких условиях вроде бы все работает, а если их поменять — нет. Снова пора копаться в теории, корректировать математику, ставить эксперименты.
Напоминаю, параллельно есть основная работа, подработки, обязательные мероприятия в университете и, как ни крути, личная жизнь. А наука настойчиво требует себе всё твоё свободное время. Насколько помню, за все время написания диссертации, мне всего один раз на неделю удалось вырваться в отпуск.
Постепенно, как пазл, складывается картина. Ты документируешь все, что делаешь. Набирается массив данных, графиков, расчётов. В голове рождается логическая структура будущей диссертации — скелет, на который можно нарастить мясо глав и параграфов. С этим драгоценным грузом ты идешь к научному руководителю.
Он может тебя отправить что-то уточнить, акцентировать на чем-то внимание. Но если он в первом приближении дает добро, то радоваться не стоит — начинается адский ад, минимум на шесть месяцев.
Адский ад
Работа в 100-150 листов должна быть написана особым образом, строго формализованным языком. Я тренировался, когда подавал заявки на изобретения — довольно нетривиальная задача, скажу. Особенно надо извернуться, чтобы четко сформулировать значимость и актуальность работы. Затем это придется делать много раз, разными словами — ибо предстоит писать огромное количество бумажек, где такое должно фигурировать. Заключения, отзывы, справки — даже, если их должны делать другие люди, все равно по итогу делаешь сам.
Вообще правила написания диссертаций постоянно меняются. Научный руководитель может что-то подсказать, но разумнее отправиться к ученому секретарю диссертационного совета: это тот человек, который взаимодействует с соискателями, аттестационной комиссией и в курсе актуальных требований. Я так и сделал — и не могу не поблагодарить здесь Гласмана Константина Францевича за неоценимую помощь и поддержку.
Да, диссертационный совет. Еще одна причина, почему иногда надо менять тему диссертации и натягивать сову на глобус — подаваться следует в диссертационный совет, который функционирует в университете, где вы аспирант. Иное не запрещено, но крайне противопоказано. Во-первых, туда в течении долгого времени придется ходить как на работу, а во-вторых, только здесь можно добиться человеческого отношения. Здесь могут подсказать, дать ориентиры и вообще охотнее идут на контакт, так как знают, любят, ценят вашего шефа. Допустимо, чтобы совет функционировал в том же городе и вас с ним что-то связывало. Естественно, что общаешься с собратьями по несчастью — одному не повезло, он с дуру и из принципиальных соображений отправился защищаться в Москву, тему такую выбрал и менять отказался — получил геморрой, потерял в поездках туда-сюда год жизни, а успешного результата не достиг, насколько знаю.
По итогу работа будет переписываться несколько раз. Одновременно надо готовить и автореферат — краткое содержание на одном авторском листе (24 листа формата А4). Его приходится править еще больше, так как это квинтэссенция и там много конкретных реквизитов.
Все определения должны быть строго выверены и написаны по нормативным правилам. Это титаническая работа — порой четыре предложения можно писать несколько дней. Ну кто занимался, тот поймет. До сих пор подергивает, когда вспоминаю.
В тот момент, когда от диссертации и автореферата начинает воротить, случается предзащита. В общем, это довольно лояльное мероприятие, на базе родной кафедры. Конечно, надо добиться определенного кворума, присутствия разных профессоров, желательно членов диссертационного совета и далее организовать поляну сделать доклад по существу работы. Кстати, очень хорошо, если опытные коллеги помогут с формулировкой тех вопросов, что будете выносить на защиту.
По результатам предзащиты надо написать заключение о том, что диссертация всему чему можно соответствует. Конечно, это должен сделать секретарь мероприятия, но вы понимаете… Далее еще придется побегать, чтобы документ подписать. А потом еще раз побегать и еще много раз. Потому как с заключением вы пойдете к секретарю диссертационного совета и окажется, что пропущена важная цифра, перепутан порядок важных слов, не стоит дата или стоит, но не там.
Это не столько придирки — это знание бюрократической системы, где любая техническая ошибка, отказ в выдачи диплома.
После предзащиты начинаешь собирать бумажки. Список огромный. Я не очень уже все помню, но папка, куда я их складировал, поражала своей пухлостью. По бумажкам надо постоянно бегать, тебе постоянно звонят, что дедлайн предоставления очередной — вчера. Какой-то формуляр не подписан — нужно созваниваться с подписантом и бежать к нему домой.
Куча заверенных нотариально документов (дипломы, паспорта). Отзыв с места работы, с предприятий и организаций, заключения, автобиография, копии диссертаций, публикаций, фотографии, какие-то справки…
Да, отзывы с организаций надо начинать собирать заблаговременно, большинство значимых организаций могут находиться в других городах. В некоторых местах за отзыв даже требуют каких-то материальных вложений. Я был крайне удивлен и раздосадован, когда подписывал такой документ на заводе, где немало сил приложил, чтобы запустить диагностическую установку из диссертации в технологическую линию, а с меня наглым образом в обмен потребовали коньяк ценные подарки.
Все эти документы, которые пришлось переделывать не один раз — сдаются в диссертационный совет. Назначается дата их рассмотрения.
До заседания нужно договориться с несколькими членами совета, которые должны прочитать работу и дать заключение о готовности работы к защите в этом совете. Конечно, никто из членов совета диссертацию читать не будет и сейчас, и потом. Вообще ее на этапе от написания до защиты проглядывают только руководитель, да два оппонента. Но тут как с дипломом: никогда не знаешь наверняка.
Далее надо найти двух оппонентов и ведущую организацию. Их задача разнести всю вашу работу в пух и прах найти замечания к диссертации, но такие, чтобы их можно было легко отбить. Ну а в общем им работа должна понравиться, о чем должен быть соответствующий отзыв. Определенная проблема также в том, что хотя бы один из оппонентов должен лично присутствовать потом на защите. Мне здесь помогал научный руководитель и его связи, но понимаю, что не всем так везет.
Шеф вообще многие организационные вопросы большой политики взял на себя, за что ему особая благодарность и почтение.
На очередном заседании диссертационного совета утвердили экспертов и назначили дату защиты. Все, с этого момента уже начинают тикать часы и надо бегать быстрее электровеника.
Отдельное приключение — нужно напечатать сто штук автореферата в типографии. Мне повезло, что удалось договориться с университетом, иначе это довольно затратно. Какой-то вечер пришлось убить на то, чтобы их вместе с ученым секретарем подписать. Далее рефераты следует отправить по почте, дается огромный список адресов. Тут основные библиотеки, ведущие организации и прочие конторы, которые могут в ответ прислать отзыв. Еще до главного испытания почтой по месту, следует подготовить конверты, распечатать, подписать. В самом отделении надо добиться отметок о том, что все отправлено туда, куда нужно.
Потом едешь домой к оппонентам, рассказываешь, что вообще делал. Согласовываешь их вопросы и замечания — что им говорить.
И еще много всяких дел, километры поездок по городу. Звонишь, договариваешься.
С высунутым языком приходишь к защите. Оформляешь презентацию, выверяешь и тренируешься на кошках в части выступления.
Защита и пустота
Мероприятие происходит на адреналине. Первая часть у меня прошла гладко: само выступление, ответы на вопросы оппонентов и ведущей организации. Зачитывали отзывы, озвучивали послужной список. Но потом стали выступать члены совета. Один вдруг усомнился, соответствует ли работа критериям нашего совета (а то ты до этого в заключениях не расписывался), другой заявил, что это чистая практика без теории! Я ввязался в дискуссию — зря. В итоге — один или два «чёрных шара» таки прилетело. Шеф потом объяснил: это его личные конфликты с коллегами.
Выйдя из зала, почувствовал полную опустошённость. А это ещё не конец — нужно готовить документы для ВАК, править стенограмму со стенографисткой. Делаешь всё через силу. Помню, в это же время расстался с девушкой — она не понимала, почему я уже какой месяц ее «игнорирую», вечерами не стою под дверями с цветами, а перелопачиваю никому не нужные бумаги.
Стоило ли оно того? Новый уровень мышления
По ходу дела казалось — однозначно нет. Бюрократия, выгорание, личные потери.
Но всё оказалось не так однозначно.
Главное приобретение — не диплом, а новый уровень мышления. Если сравнивать с управлением, то есть три уровня:
- Оперативный (техник): решает конкретные задачи по инструкции.
- Тактический (инженер): видит процесс целиком и оптимизирует его.
- Стратегический (учёный): видит систему за пределами процесса, может предвидеть развитие и формулировать цели.
Аспирантура — тренажёр для перехода на стратегический уровень. Ты учишься видеть проблему целиком, находить неочевидные связи и доводить задуманное до конца в условиях ограниченных ресурсов.
Наличие степени не гарантирует высокую должность. Но она даёт научное мышление — инструмент, который пригождается в любой сложной деятельности.
Я ушёл из науки после защиты. Но тот самый «стратегический уровень» остался со мной. Он окупил все годы мучений, бессонные ночи и километры испорченной бумаги. Это был не путь к «корочке». Это был путь, уж простите за пафос, к себе новому.
Ознакомиться с содержанием журнала.
Уважаемые коллеги, желаю хорошего дня. Подписывайтесь, чтобы иметь возможность обсудить со мной вашу задачу в комментариях. Буду рад лайку, альтернативному мнению или истории по теме статьи. При желании вы можете поблагодарить автора чашкой кофе для стимулирования мыслительного процесса и блогерского энтузиазма.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ №1: Оценки, суждения и предложения по рассматриваемым вопросам являются личным мнением автора.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ №2: Техническая информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владелец сайта не несет никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной из данного источника.
Все изображения, если не указано иное, либо выполнены автором, либо взяты из открытых источников.