Абдигалиева
жүктеу/скачать 0,93 Mb.
|
МНИ КО
3-БӨЛІМТЕОРИЯЛЫҚ ЖӘНЕ ТӘЖІРИБЕЛІК ЗЕРТТЕУЛЕР Теориялық зерттеулердің мақсаты, міндеттері және кейбір ерекшеліктері Теориялық зерттеулердің мақсаты – білімді меңгеру үрдісінде зерттелетін нысан мен қоршаған орта арасындағы елеулі байланыстарды бөлу, эмпирикалық зерттеу нәтижелерін түсіндіру және қорыту, жалпы заңдылықтарды анықтау және оларды формализациялау. Теориялық зерттеудің негізгі міндеттері төмендегідей: бұрын жүргізілген зерттеулердің нәтижелерін қорыту, осы нәтижелер мен тәжірибелік деректерді өңдеу және түсіндіру жолымен жалпы заңдылықтарды табу; -бұрын жүргізілген зерттеулердің нәтижелерін зерттеулердің барлық көлемін қайталаусыз бірқатар ұқсас нысандарға тарату; тікелей зерттеуге қол жетпейтін нысанды зерттеу; нысанды зерттеуде тәжірибелік зерттеудің сенімділігін арттыру. Теориялық зерттеулер жұмыс гипотезасы мен зерттеу нысанын үлгілеуден басталады және теорияны қалыптастырумен аяқталады. Кез келген модельді құру негізіне есептер жағдайына елеулі әсер етпейтін факторлармен елемеуге мүмкіндік беретін жорамалдар жатады. Бұл ретте зерттеуші қабылдаған модель нақты нысанға сәйкес келуі тиіс. Бірақ, бұл екі ұшы бар таяқ тәрізді: бір жағынан, негізсіз қабылданған жорамалдар зерттеулер жүргізу кезінде өрескел қателіктерге әкеп соғуы мүмкін, екінші жағынан – нысанға әсер ететін факторлардың үлкен санын есепке алу –талдауға келмейтін күрделі аналитикалық тәуелділікке әкелуі мүмкін. Сондықтан, барлық теориялық зерттеулер бір – біріне жақын. Зерттелетін объектіні оңайлату үшін оны жеке элементтерге бөледі, олардың өзара байланыстарын қарайды және сипаттайды, содан кейін күрделі объектінің моделіне қосады. Мысалы, күрделі түрдегі ғимараттың немесе құрылыстың есептік схемасын құрастыру қажет. Бұл жағдайда ең қарапайым шешім – барлық ғимаратты жалпақ рамаларға бөліп, одан әрі оларды жеке элементтерге (ригельдер, бағаналар) бөліп, әр элементті жеке-жеке есептеу қажет болады. Осы есептік үлгіде көптеген факторлар ескермегендіктен, алынған жоба жоғары материалдық шығынға ие болады, бұл әдетте құрылыстың беріктігін қамтамассыз етеді. Алайда, бұл оңтайлы емес, себебі материалдардың едәуір артық жұмсалуына әкеледі. Сондықтан күрделі жүйелерді есептеу, мысалы, бағаналар мен ригельдерді жалғау тораптарының қаттылығы және т.б. көптеген факторларды ескере отырып жүргізілуі тиіс. Теориялық зерттеулер өздеріне тән бірнеше кезеңдерді қамтиды: процестер мен құбылыстардың физикалық мәнін талдау; зерттеу гипотезасын қалыптастыру; физикалық моделді құру; математикалық зерттеу; теориялық зерттеулерді талдау және жалпылау; қорытындыларды қалыптастыру. Кез келген міндет келесі көрсеткіштерді қамтиды: ақпараттық жүйемен анықталатын бастапқы шарттар; мәселені шешу кезіндегі мақсат – талаптар. Міндеттің шарттары мен талаптары үнемі қарама-қайшы келеді, және оны шешу кезінде оларды бірнеше рет салыстыруға тура келеді. Зерттеудің математикалық әдістері. Техникалық ғылымдарда теориялық зерттеулерді жүргізу кезінде әртүрлі математикалық әдістерді қолдана отырып, ұсынылған гипотезалар мен алынған қорытындыларды математикалық үлгіде құруға тура келеді. Есепті математикалық үлгілеу бірнеше кезеңнен тұрады: есептің математикалық тұжырымы; математикалық модельдеу; шешім әдісі; алынған нәтижені талдау. Есептің математикалық тұжырымдалуы геометриялық бейнелер, функциялар, теңдеулер жүйелері, сандар және т.б. түрінде беріледі. Математикалық модель зерттелетін объектінің сол немесе басқа жақтарын сипаттайтын математикалық қатынас жүйесін (формулалар, функциялар, теңдеулер, теңдеулер жүйелері) білдіреді. Математикалық модельдеудің бірінші кезеңіне есеп құрастыру, зерттеу объектісі мен мақсаттарын анықтау, объектіні зерттеу және оны басқару кіреді. Математикалық модельдеудің келесі кезеңінде модель түрін таңдау жүзеге асырылады. Кейде бір объектінің бірнеше модельдерін құрастырады және оларды зерттеу нәтижелерін нақты объектімен салыстыра отырып, ең жақсысын таңдайды. Эксперименталды деректер бойынша объектінің математикалық моделінің түрін таңдау кезінде оның детерминациялану дәрежесін (сызықтық немесе сызықсыздығы, статикалығы немесе серпінділігі, стационарлығы немесе стационарлық емес) белгілейді. Объектінің сызықтық немесе сызықсыз болуын оның сыртқы реакция әсері бойынша анықталады. Мысалы, тепе-теңдік шегіне дейінгі учаскедегі жұмсақ болаттан жасалған үлгінің кернеулері мен деформациялары арасындағы байланыс сызықтық сипатқа ие. Пластикалық деформациялар пайда болғанда (серпімділік шегінен тыс) бұл тәуелділік енді сызықсыз болады. Бұл жағдайда объектінің физикалық сызықтығы туралы айтылады. Объектінің статикалығы немесе серпінділігі оның зерттелетін параметрлерінің уақытқа сай өзгеруі бойынша белгіленеді. Егер алынған нәтижелердің орташа арифметикалық мәні әртүрлі уақыт аралықтарында зерттелетін көрсеткішті алу әдістемесінің дәлдігімен анықталып, рұқсат етілген шектерден шықпаса, онда объект статикалық деп есептеледі. Мысалы, қатты өзекті жүйелер тербелістерінің меншікті жиілігін анықтау еркін тербелістер процесінің динамикалық сипатына қарамастан, статикалық болып табылады, өйткені белгіленген тербеліс процесінің бастапқы сатысында тербелістердің жиілігі оның соңғы сатысындағы тербелістердің жиілігінен елеусіз ерекшеленеді. Математикалық модельдеуде қойылатын мақсат пен міндеттер модель түрін таңдауда маңызды рөл атқарады. Егер әңгіме практикалық есеп туралы болса, онда қарапайым математикалық аппарат қолданылады. Іргелі есептер болған жағдайда математикалық аппарат әлдеқайда күрделі болып келеді.Модельді таңдауға басқа авторларды зерттеу немесе іздеу экспериментінің нәтижелерін талдауда немесе шолуы нәтижесінде алынған ақпараттық массив үлкен әсер етеді. Математикалық модельдің түрін таңдауға гипотезаны көрсету қажеттілігі елеулі әсер етеді. Математикалық үлгілеудің мақсаттары мен міндеттерін есепке алу, гипотезаның сипаты және ақпараттық массивтің анализі үлгілердің таңдау кезіндегі олардың түрін анықтауға мүмкіндік береді – бұл математикалық үлгілеудің үшінші кезеңі. Математикалық модель түрін таңдау кезеңінде объектінің сыртқы сипаттамаларына кіріс сигналдарын түрлендіру сипаттамасын қолдану ерекше орын алады. Егер алдыңғы кезеңде объект статикалық болып табылатыны анықталса, онда функционалдық модельді құру алгебралық теңдеулердің көмегімен жүзеге асырылады. Егер объект динамикалық болса, онда модель түрін таңдауда дифференциалдық теңдеулерді құрастыруға болады. Объектінің математикалық моделін таңдау процесі оны алдын ала бақылауымен сипатталады. Өлшемдерді бақылауда ереженің орындалуын тексеру, оған сәйкес бірдей өлшемдік шамалар теңестірілуі және жинақталуы мүмкін. Тәртіптерді бақылауда жинақталатын шамалардың тәртібі анықталады, ал аз мәнді қосындылар алынып тасталады. Тәуелділік сипатын бақылаубір шаманың өзгеру бағыты мен жылдамдығын тексеруге негізделеді. Экстремалды жағдайларды бақылау-модель параметрлерін нөлге немесе шексіздікке жақындағанда шешімнің көрнекі мәнін тексеруге негізделеді. Шекаралық шарттарды бақылау – математикалық үлгінің есептік мәнінен туындайтын шекаралық шарттарға сәйкестігін тексеру. Математикалық тұйықтауды бақылау-математикалық модельдің бір мағыналы шешімін тексеру. Модельдің орнықтылығын бақылау-нақты объект туралы қолда бар бастапқы деректердің түрленуі мүмкіндігін тексеру (бұл түрленуобъектінің елеулі өзгеруіне әкеп соқпауы тиіс). жүктеу/скачать 0,93 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|