Категорії


Общие вопросы построения АСНИ

В научной деятельности одно из первых мест занимают приборы и инструменты. Поэтому в настоящее время для повышения эффективности научных исследований важное значение приобретает автоматизация научных исследований, позволяющая не только автоматизировать эксперимент, но и осуществить моделирование исследуемых объектов, явлений и процессов, изучение которых традиционными средствами затруднительно или невозможно. Решению этой задачи призваны служить автоматизированные системы научных исследований (АСНИ).
Особенности научных исследований как объекта автоматизации.
Для того чтобы автоматизировать тот или иной объект, необходимо ясно представить его основные особенности. Для автоматизации научных исследований целесообразно выделить некоторые их главные черты. К ним относят следующие.
 1. Многогранность исследовательской деятельности, включающей в себя элементы разного характера: постановка научной задачи, разработка теории, проведение научных расчетов, моделирование, систематизация и поиск научной информации, разработка методологии эксперимента, проведение эксперимента, обработка, накопление и отображение информации, интерпретация результатов, принятие решений и т.д. Различные стороны научной деятельности в неодинаковой степени поддаются формализации и реализации в рамках АСНИ. Сравнительно просто автоматизируются процедуры, связанные с проведением эксперимента (регистрация, обработка, накопление, отображение информации и т.п.). Вместе с этим, такие стороны научной деятельности, как постановка задачи исследования, разработка теории, интерпретация результатов требуют обязательного творческого участия человека - исследователя.
2. Существенная роль человеческого фактора. Человек остаётся главной, ключевой фигурой исследования и при наличии автоматизированной системы. С точки зрения разработчика АСНИ это означает необходимость создания максимальных удобств пользователю АСНИ при работе с системой. Как следствие этого, в современных АСНИ наблюдается широкое использование диалогового режима работы, средств графического представления информации.
3. Высокий уровень априорной неопределенности хода и результатов исследования. Научные исследования всегда проводятся для получения некоторой новой информации о свойствах объекта исследований. Поэтому, разработчики АСНИ всегда вынуждены работать в при дефиците априорной информации. Это одно из принципиальных отличий АСНИ от автоматизированных систем других классов (АСУТП, АСУП, САПР). Данная особенность требует таких технических решений при создании АСНИ, которые позволяют сделать систему максимально гибкой, легко перестраиваемой, модернизируемой с учетом новой информации об объекте исследования, полученной в ходе отработки системы автоматизации.
4. Непрерывность процесса научного исследования. Исследовательская деятельность носит, как правило, непрерывный характер, т.к. любой исследователь по завершении некоторого этапа работ обычно намечает их дальнейшее развитие, формулируя новую программу работ (новую цель, задачу и т.п.) для того же, или другого объекта. Это означает необходимость непрерывного развития, совершенствования соответствующей АСНИ. Фактически, работы по созданию любой АСНИ никогда не могут считаться полностью завершенными. Состояние неизменности для АСНИ всегда ограничено отрезком времени - тем меньшим, чем более плодотворным является исследование.
5. Уникальность научного исследования. Каждое научное исследование имеет определенные особенности, отличающие его от других аналогичных исследований. Эти особенности могут проявляться в разных исследованиях в неодинаковой степени; однако в той или иной мере их присутствие обязательно, поскольку иначе такое исследование уже не может относиться к категории научного. Черты уникальности могут быть обусловлены многими причинами, связанными с особенностями самого объекта исследования, постановки задачи, подхода к исследованию, метода экспериментирования, используемого оборудования и т.д.
В связи с уникальностью научных исследований, каждая АСНИ, как правило, обладает специфическими чертами, присущими только данной системе в части её технического, программного или научно-методического обеспечения.
6. Многообразие исследовательских задач. Человек стремится познать окружающий мир во всей его сложности, во взаимосвязи всех сторон явления, поведения и свойств частных процессов. Можно выделить некоторые основные моменты, позволяющие более конкретно указать, в чем же состоит многообразие исследовательской работы. К их числу обычно относят:
многообразие объектов исследования в различных отраслях наук, в отдельной отрасли и даже в пределах одной предметной области;
разнообразие физических процессов, характеризующих поведение сколь угодно сложного объекта исследования;
разно масштабность (пространственная и временная) изучаемых объектов, и соответствующего оборудования;
разнообразие условий реализации исследований ( от комфорта стационарных лабораторий до исследований с помощью средств, находящихся на подвижных носителях в неблагоприятных условиях на значительном удалении от исследователя);
разнохарактерность исследований (от фундаментальных исследований до рутинных измерений);
разнообразие целевых установок при проведении исследований (от исследований ориентированных на совершение научных открытий, до сугубо утилитарных, для решения конкретной частной задачи в узкой предметной области).
С точки зрения разработки АСНИ многообразие исследовательских задач затрудняет использование стандартных решений, требуя учета специфических черт данного научного исследования.
Анализ перечисленных основных черт научных исследований с позиций создания АСНИ свидетельствует о сложности их как объекта автоматизации. Поэтому целесообразно выделить классы научных исследований по совокупности определенных однотипных свойств, например по отраслям наук (исследования в области физики, химии, астрономии, биологии и т.д.).
 
Категорія: Скарбничка