В. М. Деревяшкин и. Б. Елистратова основы научных исследований
 Скачать 3.1 Mb.
|
|
Основы алгоритмов быстрого преобразования Фурье(БПФ) Непосредственно вычисление ДПФ (6.7.1) при комплексных значениях X(n  t) требует для каждого значения k (N-1) умножений и (N-1) сложений комплексных чисел или 4(N-1) умножений и (2N-2)сложений действительных чисел, а для всех Nзначений k=0,1,…N-1, требуется примерно N2 умножений и N2сложений комплексных чисел. Поскольку умножение – самая медленная из всех операций, выполняемых на ЦВМ, то время, необходимое для вычисления ДПФ таким способом, будет почти точно пропорциональноN6. Таким образом, для больших значенийN (порядка нескольких сотен или тысяч) прямое вычисление ДПФ (6.1.4) требует выполнения весьма большого числа операций умножения и сложения, что затрудняет реализацию вычисления в реальном масштабе времени процессов и спектров.Быстрым преобразованием Фурье (БПФ) называют набор алгоритмов, реализация которых приводит к существенному уменьшению вычислительной сложности ДПФ. Исходная идея этих алгоритмов состоит в том, что N- точечная последовательность многократно разбивается на более короткие под последовательности. Разбиением каждой под последовательности можно осуществить дальнейшее уменьшение объема вычислений. Разбиение следует продолжать вплоть до получения простейших пар отсчетов, можно найти ДПФ четырехэлементных, восьмиэлементных и т.д. последовательностей. В основе алгоритма БПФ лежит операция сложение-вычитание с умножением одного из слагаемых на коэффициент (WN)k. Указанную операцию, являющейся базовой для БПФ, можно представить в виде сигнального графа. Погрешности БПФ в основном обусловлены неточным выполнением ограничений, налагаемых теоремой отсчетов В.А.Котельникова для реальных сигналов, финитных по времени и, следовательно, неограниченных по спектру, а также времени усечением анализируемых сигналов. В терминах, относящихся к частотной области, это означает, что спектры аналоговых сигналов повторяются периодически в виде верхнего и нижнего боковых лепестков около частот 1/  t, 2/ t, и т.д., каждый из которых описывается формулой  (6.7.6)где I – порядковый номер периодически повторяемого участка спектра решетчатой функции, I=1,2,3… Максимальное значение относительной погрешности расчета амплитуд гармонических составляющих при условиях будет равно   (6.7.7) В связи с тем, что объем априорных сведений о спектральном составе анализируемых сигналов, как правило, невелик, является целесообразным ограничиться приближенной оценкой погрешности, предполагая, что для весьма широкого класса реальных сигналов амплитудный спектр вне интервала измерения монотонно убывает не медленнее, чем обратное значение четной степени частоты  | (6.7.8)При  и q=1,2,3….Если интервал дискретизации выбран из условия  (6.7.9)Где m ≥ 1; Ω- максимальная частота интервала измерения  (6.7.10)При этом максимальное значение относительной погрешности должно удовлетворять неравенство  (6.7.11)Правая часть которого выражается через обобщенную ε – функцию  ≤ (2m)-2q{ε(2q; -  + ε(2q; ) – (2m)2q[1+(-1)2q]} . (6.7.12)При практическом выполнении БПФ возникает экспериментальная часть трудность, связанная с выбором начальной и конечной точек временной реализации. Если «временное окно» не перекрывает длительность существования временного процесса, то возникает погрешность спектрального анализа в пределах целого частотного диапазона, называемая погрешность из-за временного усечения и определяемая по формуле.  . (6.7.13)Где Т-длительность временной реализации. Так как функция X(t) интегрируема в квадрате, то погрешность из-за временного усечения будет определяется асимптотическим поведением X(t) на интервале |t|>T. Не приводя промежуточные громоздкие математические преобразования, представим выражение, где относительной погрешности вычисления спектра по реализации конечной длительности  ≤  . (6.7.14)где Ωмакс =  Задания для самоконтроля 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11. 12. 13. 14. 15. 16 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНОЙ РАБОТЫ 7.1 Отчет о результатах НИР Основной формой представления результатов научной работы исследователя является отчет, являющийся систематизированным и полным изложением существа и результатов работы. Отчет о научно-исследовательской работе (НИР) является важным научно-техническим документом. Организация, выполнявшая НИР, представляет отчет о результатах работы заказчику, которым может быть предприятие промышленности или транспорта, управление министерства или другая научная организация. Общими требованиями к представлению результатов работы в отчете о НИР являются [1]:   четкость и логическая последовательность изложения материала;убедительность (доказательность) аргументации;  краткость и точность формулировок, исключающих возможность неточного, неоднозначного или неправильного понимания;конкретность изложения результатов работы; обоснованность рекомендаций и предложений. Структура и составные части отчета о научно- исследовательской работе определяются в соответствии с ГОСТ 7.32- 2001 (ИСО 5966-82). Поэтому он должен содержать следующие составные части и элементы:   титульный лист; список исполнителей; реферат; содержание; перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов; введение; основную часть (материалы и результаты работы); заключение; список использованных источников; приложения. Титульный лист является первым листом отчета, содержащим самые необходимые сведения для представления заказчику: наименование министерства или ведомства, в систему которого входит организация, выпустившая отчет, и наименование этой организации (в том числе и сокращенное); индекс УДК; грифы согласования («Согласовано») и утверждения («Утверждаю») отчета с подписями и указаниями должности лиц, согласовавших и утвердивших отчет;наименование отчета; вид отчета (промежуточный, заключительный); номер (шифр) темы; подписи исполнителей (руководителя подразделения, руководителя НИР с указанием должностей, ученых степеней и званий); город и год выпуска отчета (внизу титульного листа, например «Самара 2019»). Список исполнителей необходим, когда НИР выполнялась коллективно, группой людей и следует отразить роль и степень творческого участия в общей работе каждого из них. Реферат содержит краткую информацию об отчете и формальные сведения об отчете (объем: число страниц, количество рисунков и таблиц), перечень так называемых «ключевых» слов (5-15 терминов, наиболее характеризующих содержание отчета) и собственно текст реферата, сокращенно излагающий основные моменты содержания работы. Перечень условных обозначений и сокращений приводится в тех случаях, когда в тексте отчета применены новые термины, малораспространенные сокращения или обозначения. Содержание отчета представляет собой последовательный перечень наименований всех разделов (глав) и подразделов (параграфов) текста с указанием номеров страниц, на которых размещается начало (заголовок) соответствующего раздела (подраздела). Введение – это вводный раздел текста отчета. Оно содержит оценку современного состояния исследуемого в отчете вопроса, в нем указывается цель работы, дается общее обоснование необходимости проведения данной НИР, показываются новизна, актуальность, ее связь с другими (ранее выполненными и выполняемыми в других организациях) научно-исследовательскими работами. Основная часть отчета отражает существо выполненной НИР, все ее этапы [1]: выбор направления исследований. Здесь должны быть отражены обоснование принятого направления, методы решения задачи и их сравнительная оценка. Приводятся общая методика проведения НИР, анализ и обобщение имеющихся результатов в области исследования; теоретические и (или) экспериментальные исследования. Приводится характер и содержание выполненных теоретческих исследований, методы исследований и расчетов. Для экспериментальных работ обосновывается их необходимость, излагаются принципы работы и устройство экспериментальной установки и измерительной аппаратуры с оценкой погрешности измерений, приводятся полученные экспериментальные данные; обобщение и оценка результатов исследований. Оцениваются полнота решения поставленной задачи, соответствие выполненной работы программе исследования, достоверность полученных результатов. Проводится сравнение результатов НИР с результатами других аналогичных исследований, делается вывод о необходимости продолжения работы (или ее прекращения – при отрицательных результатах). Заключение отчета содержит краткие общие выводы по результатам выполненной работы, предложения по их использованию и внедрению. В заключении обязательно должна быть приведена оценка технико-экономической эффективности внедрения результатов работы, а также указана их народно-хозяйственная, научная или социальная значимость. Некоторые вспомогательные материалы НИР, необходимые для полноты представления о работе, помещают в приложении к отчету. Это могут быть таблицы экспериментальных данных, протоколы и акты испытаний, алгоритмы и программы для ЭВМ, инструкции к ним и т.п. 7.2 Статья, доклад и тезисы доклада Основной и наиболее распространенной формой научной публикации является статья. Мотивация написания статьи – это признание научной общественности, способ показать свою квалификацию в рассматриваемой области науки, застолбить приоритет полученных результатов. Цель статьи – изложение результатов теоретического или экспериментального исследования по отдельной проблеме. Обычный объем научной статьи составляет 0,3-0,4 печатных листа. Печатный лист – это условная единица измерения объема печатного текста. Она соответствует площади текста разворота (двух страниц) газетного листа и содержит 40 тысяч печатных знаков. Объем содержания одного печатного листа соответствует примерно 22,5- 23 страницам стандартного машинописного текста или примерно 40 иллюстрациям среднего размера. В книге среднего формата, в каком выпускаются \учебно-методические пособия, печатный лист занимает 16 страниц. Таким образом, средний объем статьи – это 5-7 печатных страниц (или 7-9 машинописных). Исходя из этого объема, рассмотрим примерную «технологию» работы по подготовке такой статьи, содержащей следующие составные части, приведенные на рис. 7/1. Название статьи должно быть конкретным и точно определять ее содержание, в то же время быть привлекательным и броским. Ведь по названию статьи судят о содержании. Это особенно важно сейчас в связи с огромным потоком информации. Точное название поможет статье найти читателя, неточное или неопределенное – привести к тому, что она окажется не замеченной специалистами. Название должно быть по возможности кратким – не более восьми – десяти слов. Не следует включать в название такие формальные и неопределенные слова, как «Исследование…» или «Изучение…», «Некоторые вопросы…» или «К вопросу…».  Рисунок 7.1- Составные части Примеры неудачных названий статей [1]: «Применение методов натурного моделирования для определения законов распределения сроков службы деталей электромеханических устройств ввода-вывода» (во-первых, очень длинно – 14 слов; во- вторых, заглавие трудно читается: последние девять слов содержат восемь существительных в родительном падеже); «Исследования по выбору структуры специального комплекса технических и программных средств» (кроме того что заглавие длинное, первые два слова в нем лишние, они ни о чем не говорят. В то же время в заглавии не указано, что речь идет о комплексе технических и программных средств обработки специальной информации); «К вопросу о математическом описании специальных алгоритмов обработки информации» (заглавие не определяет содержание самой статьи, а говорит только об области, к которой оно относится. Первые слова «к вопросу о…» – лишние). Из примеров видно, что в названии статьи, для того чтобы она нашла своего читателя, обязательно должны присутствовать одно-два ключевых слова, определяющих область, к которой относится ее содержание. В первых примерах это слова «обработка», «специальной», «информации». Этому же служит шифр универсальной десятичной классификации (УДК), сопровождающий аннотацию статьи. Аннотация – это краткое изложение основного содержания статьи. Она выполняет функцию расширенного названия статьи. Аннотация показывает, что, по мнению автора, наиболее ценно и применимо в выполняемой им работе. Плохо написанная аннотация может испортить впечатление от хорошей статьи. Объем аннотации от двух до пяти строчек текста. План журнальной статьи выглядит очень просто, он складывается из трех-четырех частей. Обычно это введение, основное содержание и заключение. Этим план статьи похож на план отчета по НИР. Когда статья посвящена изложению экспериментальной работы, ее основное содержание делится на две части: методика эксперимента (если она оригинальна) и его результат. В более сложных случаях в составе основной части статьи могут быть три раздела: теоретический анализ, экспериментальные данные, технико-экономическое обоснование эффективности использования результатов работы. Такая статья потребует и несколько большего объема. Вводная часть статьи имеет те же цели, что и введение отчета, но она должна быть сформулирована значительно компактнее. Объем введения обычной статьи в 7-9 страниц ни в коем случае не должен превышать одной страницы машинописного текста или 8-12% от объема статьи. Во вводной части автор должен кратко осветить следующие вопросы: актуальность проблемы, к которой относится исследование (чем интересна проблема вообще, какое значение она имеет для народного хозяйства, развития техники. Это надо изложить в двух-трех фразах (но не более 10 строк); обзор современного состояния проблемы (что уже известно и что предстоит решить). Здесь должны быть отмечены последние работы по данной теме, проведен их критический анализ и показана необходимость дальнейшего изучения вопросов, одному из которых посвящена статья. Точная экспозиция состояния вопроса очень важна в любой статье, ибо она позволяет квалифицированному читателю оценить меру компетентности самого автора и правильность вы- бранного им пути поиска. Объем этой части – 13-15 строк; постановка задачи исследования и, следовательно, определение цели публикуемой статьи. На основе обзора указывается, на какой из нерешенных вопросов данной проблемы в статье будет дан ответ. На это могут быть отведены одна- две фразы (5-7 строк). Точная формулировка цели очень важна, именно по этой части введения будущий читатель определит, нужно ли ему читать статью. Во введении автор должен исходить из того, что читатель незнаком с темой исследования, а введение статьи даст ему возможность получить о ней общее представление. Такая «подготовка» позволит читателю приступить к изучению статьи. Иногда во введении бывает сложно объяснить все исходные ма- териалы, в таких случаях делают ссылки на ранее опубликованные работы, в которых все необходимое изложено. Ссылок не должно быть много, и полностью полагаться на них нельзя: трудно представить читателя, который, для того чтобы прочесть вашу статью, будет искать два-три других сборника или журнала. Основное содержание статьи должно быть изложено на 5-7 страницах. Этим определяется стиль ее изложения: экономный и конкретный. Все новые результаты, положения, доказательства, по- лученные в исследовании, следует изложить четко и ясно. На второстепенные или сопутствующие вопросы можно отвлекаться, лишь имея уверенность, что изложение основного содержания отвечает цели статьи. Заключение подводит итог исследования. Здесь проводятся анализ полученных результатов, сопоставление их с результатами других аналогичных исследований, с выводами теоретического анализа. В заключении делаются выводы о достижении цели исследования, сформулированной во вводной части, о возможности и эффективности практического использования полученных результатов и о задачах дальнейших исследований. Все это следует сформулировать в виде четких лаконичных положений, исключающих неопределенное или двусмысленное толкование. Выводы нельзя отождествлять с аннотацией, у них разные функции. Выводы должны показывать, что получено, а аннотация – что сделано. Статья завершается списком литературы. Общий объем заключения (вместе со списком) не должен превышать одной страницы. К написанию статьи необходимо подходить очень ответственно. В статье не должно быть ничего лишнего, второстепенного, искусственно увеличивающего объем публикации и, следовательно, снижающего КПД научно-технической информации. Отсюда главное правило: писать надо сжато, просто, понятно и в то же время интерес- но. Построение материала в публикации должно быть логичным, ясным для читателя, тогда и содержание материала будет доступным для понимания и использования. А в этом и состоит цель публикации. Прежде чем приступить к написанию статьи, автор должен ответить на два вопроса: не являются ли полученные результаты предметом изобретения? Возможно, что автору следует вместо статьи поработать над оформлением заявки на патент. Нет ли в полученных результатах элементов секретности? Публикация статьи с такими элементами в открытой печати невозможна. При оформлении статьи в журнал, она должна быть отправлена в редакцию в законченном виде в соответствии с требованиями, которые обычно публикуются в отдельных номерах журналов в качестве памятки авторам. Если статья содержит ранее неизвестные сведения, которые могут заинтересовать лишь небольшую часть специалистов, то такие материалы принимаются редакцией на хранение. Депонирование предусматривает не только прием и хранение рукописей, но и организацию информации о них, копирование рукописей по запросам потребителей. За автором депонированных материалов сохраняется авторское право, в дальнейшем он может их опубликовать. Методика подготовки доклада на научно-технической конференции, семинаре, заседании научно-технического совета, Государственной аттестационной комиссии и др. несколько отличается от работы над статьей [1]. План доклада практически такой же, как и при работе над статьей. Однако особенности устного изложения материала накладывают свой отпечаток как на форму представления, так и на содержание доклада. Во-первых, объем доклада ограничивается не числом страниц, а временем, отводимым на изложение материала. Обычно доклад занимает 15-20 минут. Исходя из того, что на чтение одной страницы требуются примерно 2 минуты, объем доклада должен быть равен 7-10 машинописным страницам. Обычно к докладу готовятся демонстрационные материалы (плакаты, слайды и др.), которые могут содержать математические выводы, схемы, графики и т.д. Наличие этих материалов перед глаза- ми аудитории облегчает задачу докладчика по объяснению целей и результатов выполнения работы. Кроме того, хорошо подготовленный иллюстративный материал может стать и канвой самого доклада. Особенно это важно при докладах о квалификационных работах (курсовые, дипломные, кандидатские). Перед выступлением целесообразно прорепетировать доклад перед студентами или зеркалом. Хорошо сделанный доклад – это половина успеха при защите любой работы. Содержание доклада важно уметь доходчиво изложить, чтобы сидящие на конференции специалисты различных специальностей сумели быстро понять основные особенности и результаты вашей работы и задать грамотные вопросы. За время доклада важно успеть донести до зала: актуальность выбранной вами темы, задачу, которую вы решаете, самые важные результаты и выводы, которые вы сделали из работы. Для магистранта или аспиранта участие в конференциях является необходимым этапом НИР и помогает молодому ученому «обкатать» свои текущие разработки перед их опубликованием. Кроме положительной отчетности в своем университете, участие в научно- технических конференциях также помогает молодым ученым получить обратную связь от опытных специалистов, работающих в области ваших научных интересов. Доклад по способу представления научных материалов может быть устным или стендовым. Устный доклад часто помогает вам привлечь большее (по сравнению со стендовым) внимание участников конференции и является более престижным, нежели стендовый доклад. Тезисам доклада присуща значительно более высокая степень концентрации научного материала. Они незаменимы для подготовки и всесторонней аргументации письменной работы любой сложности, а также для подготовки докладов. В виде тезисов обычно публикуются материалы научно- практических конференций. Тезисы – это краткий научный текст, в котором изложены наиболее яркие, существенные результаты НИР, а также методология их получения. Обычно тезисы предваряют и со- провождают ваше выступление на конференции. Они призваны по- мочь другим участникам конференции понять содержание вашего исследования, оценить научность и достоверность полученных вами результатов. Тезисы и выступление с докладом – это не одно и то же. Выступление должно быть подготовлено в соответствии с особенностями устной речи, в то время как тезисы – это продукт письменной речи, основа, скелет вашего будущего доклада. Оформление тезисов определяется программой конференции. Внимательно читайте правила оформления тезисов и следуйте им. На- звание тезисов должно соответствовать их содержанию. Текст тезисов должен включать в себя ответы на три вопроса: что изучалось (постановка проблемы НИР), как изучалось (методология), какие результаты получены (основные выводы) [1]. 7.3 Заявка на патент Любой результат умственного творческого труда является интеллектуальной собственностью. Интеллектуальная собственность подразделяется на следующие группы (рис.7.1) [1]: промышленная собственность, куда входят нематериальные объекты технического творчества, связанные с техникой и производством, охраняемая на основе патентного права; произведения науки и искусства, охраняемые на основе авторского права; типология интегральных микросхем; ноу-хау. Объектами авторского права являются художественная и научная литература, музыкальные и хореографические произведения, кинофильмы и телефильмы, произведения живописи и скульптуры, архитектуры и другие. К этой группе объектов авторского права относятся также программы для ЭВМ, курсовые и дипломные проекты студентов. Компьютерные программы и топология интегральных микросхем регистрируются в Роспатенте, который выдает на них соответствующие свидетельства. Под ноу-хау (английское know how – знать, как сделать, уметь) понимают служебную и коммерческую тайну.  Рисунок 7.1- Группы интеллектуальной собственности Промышленная собственность – это нематериальные объекты технического творчества. В состав этой группы объектов включены: изобретения; полезные модели; промышленные образцы; товарные знаки; наименование мест происхождения объекта. К объектам патентного права относятся только три первых вида объектов: изобретения, полезные модели и промышленные образцы.  Изобретение – это решение технической задачи. Согласно Гражданскому закону Российской Федерации изобретению предоставляется правовая охрана, если оно обладает новизной, изобретательским уровнем, промышленной применимостью (рис.7.2).Рисунок 7.2 – Критерии патентноспособности Полезные модели (их иногда называют «малыми изобретениями») – это в основном конструктивные устройства из области механики, средств производства и предметов потребления. Отличие изобретения от полезной модели в основном правовое, однако процедура выдачи патента на полезную модель немного проще и быстрее, чем выдача патента на изобретение. Многих авторов привлекает и то, что за регистрацию полезной модели взимается более низкая пошлина, нежели за получение патента. Объектами изобретений могут быть (рис. 7.3): устройства; способы; вещества; штаммы микроорганизмов, культуры клеток, растений и животных. Объектами научно-технического творчества чаще всего являются устройства и способы, реже – вещества, поэтому далее уделим внимание лишь этим видам изобретений. Определить, к какому виду относится тот или иной объект, можно путем анализа его существенных признаков и их сопоставления с типовыми признаками видов объектов изобретений. Существенным считается такой признак, который определяет содержание структуры и состав объекта. Для того чтобы определить, существенен данный признак или нет, его условно исключают из объекта. Если при этом объект становится неработоспособным или резко ухудшается его эффективность, то это означает, что рассматриваемый признак существенен.  Рисунок 7.3 – Объекты изобретений Автором изобретения признается человек (по юридической терминологии – физическое лицо), творческим трудом которого оно было создано. Если же объект промышленной собственности создавался совместно несколькими лицами, то все они считаются равноправными авторами. В этом случае порядок пользования правами авторов определяется соглашением между ними.  Патент – это документ, удостоверяющий: право авторства;приоритет, устанавливаемый с даты получения Роспатентом авторской заявки; исключительное право автора на использование изобретения или промышленного образца. Следует иметь в виду, что до 1992 г. изобретения в нашей стране защищались наряду с патентами авторскими свидетельствами. Хотя авторские свидетельства удостоверяли те же права, что и патенты, но право исключительного использования изобретения принадлежало государству. В современной России патент на изобретение, введенный в 1992 г., действует в течение 20 лет, патент на промышленный образец – 10 лет, свидетельство на полезную модель – 5 лет, свидетельство на товарный знак – 10 лет. Заявкой называют комплект документов, направляемых в Российское агентство по патентам и товарным знакам (Роспатент), необходимых для проведения экспертизы изобретения (полезной модели) и выдачи на него патента. В состав заявки входят следующие документы: заявление о выдаче патента; описание изобретения; формула изобретения; чертежи; фотографии и другие материалы, необходимые для понимания сути изобретения; реферат; документ, подтверждающий уплату пошлины (рис. 7.4). Описание изобретения следует начинать с формулы изобретения. Формула изобретения – это краткая словесная характеристика сущности изобретения, выраженная совокупностью существенных признаков, составленная по строго определенным правилам. Формула изобретения состоит из двух частей: ограничительной и отличительной.  Рисунок 7.4 – Состав заявки Ограничительная часть формулы включает в себя дословное название изобретения и содержит перечень всех известных существенных признаков объекта изобретения. Отличительная часть формулы начинается с разделительных слов «... отличающееся тем, что...» и далее содержит перечень всех новых существенных признаков. Следует иметь в виду, что в формулах изобретений, зарегистрированных в нашей стране до 1992 г., после разграничительных слов « ... отличающееся тем, что…» следовала формулировка цели (технического результата) изобретения. По действующему ныне «Патентному закону РК» указывать цель изобретения не требуется. Существует отличие в составлении формул изобретения на устройства и способы: в первом случае оно описывается в статическом состоянии, в состоянии покоя, во втором – в динамическом состоянии, в действии. Описание изобретения является основным документом заявки и состоит из следующих частей: характеристика области техники, к которой относится изобретение; характеристика уровня техники; сущность изобретения; перечень фигур чертежей содержится в тексте описания; сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Характеристику области техники, к которой относится изобретение, следует начинать с указания укрупненной области техники, внутри которой оно находится. Например: «Предлагаемое устройство (способ, вещество) относится к обработке металлов давлением». Характеристика уровня существующей техники излагается на основе анализа и критики недостатков одного-трех аналогов и прототипа заявляемого изобретения. Характеристику уровня техники принято начинать со слов: «Известно устройство...», и далее дается название этого устройства- аналога. Далее указываются недостатки аналога и, по возможности, раскрываются их причины (третий этап анализа «однако»). Из приведенного перечня недостатков выделяется тот, который должен быть устранен в первую очередь. После анализа аналогов изобретения аналогичным образом проводится и анализ прототипа. В завершении анализа уровня техники дается формулировка (цели) заявляемого изобретения, которая вытекает из недостатка известных решений, выявленного при анализе аналогов и прототипа. Устранение этого недостатка и является техническим результатом изобретения. Описание сущности изобретения рекомендуется начинать со слов: «Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что ... « и далее указать все существенные признаки, которые характеризуют изобретение: вначале известные, а затем, после слов « ... в отличие от прототипа ...» – новые признаки. Таким образом, описание сущности изобретения является пересказом формулы изобретения. Перечень фигур чертежей в описании изобретения дается при их наличии в составе заявки. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, излагаются в два этапа. На первом этапе устройство описывается в статическом режиме, в состоянии покоя. На втором же этапе этого раздела устройство описывается в действии, в динамическом режиме. Входящий в состав заявки реферат представляет собой сокращенное изложение описания изобретения и по своему объему не дол- жен превышать одной тысячи печатных знаков. Реферат начинается с названия изобретения и характеристики области техники, к которой он относится. Затем в свободном изложении в нем описывается сущность приобретения, его существенные признаки и достигаемый научно-экономический результат. Для определения индекса изобретения используется международная патентная классификация (МПК). В соответствии с этой классификацией все изобретения подразделяются на 8 разделов, обозначаемых заглавными латинскими буквами: А – удовлетворение жизненных потребностей человека; В – технологические процессы; С – химия, металлургия; D – текстиль, бумага; Е – строительство, горное дело; F- механика, двигатели, освещение, отопление; G – физика; Н – электричество. Каждый раздел, в свою очередь, состоит из классов (обозначаемых двузначными арабскими буквами), подклассов (обозначаемых латинскими буквами), групп и подгрупп (обозначаемых арабскими цифрами), причем группа отделяется от подгруппы дробной чертой. 7.4 Магистерская диссертация Магистерская диссертация представляет собой выпускную квалификационную работу научного содержания, которая является самостоятельным научным исследованием, выполняемым под руководством научного руководителя. Защита магистерской диссертации в высших учебных заведениях, имеющих государственную аккредитацию, происходит публично на заседании Государственной аттестационной комиссии. В структуре современного высшего образования степень магистра следует по научному уровню за степенью бакалавра и предшествует степени кандидата наук. Исходя из того, что магистерская подготовка – это по сути лишь первая ступень к научно-исследовательской деятельности, ведущей к поступлению в аспирантуру и последующей подготовке кандидатской диссертации, магистерская диссертация, выполненная в системе современной российской высшей школы, все же не может считаться научным произведением в полном смысле это го слова, поскольку степень магистра – это не ученая, а академическая степень, отражающая, прежде всего, образовательный уровень выпускника высшей школы и свидетельствующая о наличии у него умений и навыков, присущих начинающему научному работнику. Магистерская диссертация представляется в виде, который позволяет судить, насколько отражены и обоснованы содержащиеся в ней положения, выводы и рекомендации, их новизна и значимость. Совокупность полученных в такой работе результатов позволяет определить уровень научной квалификации магистранта и свидетельствует о наличии у ее автора первоначальных навыков научной работы в избранной области профессиональной деятельности. Магистерская диссертация, хотя и является самостоятельным научным исследованием, но может быть отнесена к разряду учебно- исследовательских работ, в основе которых лежит моделирование уже известных решений. Ее научный уровень всегда должен отвечать про- грамме обучения. Выполнение такой работы должно не столько решать научные проблемы, сколько служить свидетельством того, что ее автор научился самостоятельно вести научный поиск, видеть профессиональные проблемы и знать наиболее общие методы и приемы их решения.  Состав магистерской работы включает в себя [1]:титульный лист; задание на выполнение работы; аннотацию (реферат); перечень принятых терминов и сокращений; содержание (оглавление); введение; основной текст; заключение; список использованных источников; приложения. Кроме того, защите письменной работы может предшествовать разработка и рассылка автореферата. Структура магистерской диссертации предусматривает разделе- ние основного текста работы на две приблизительно равные части – главы. В свою очередь, каждая глава включает в себя от 2 до 6 разделов. Общий объем содержания магистерской диссертации может достигать до 80 страниц, а автореферата диссертации (если по условиям защиты он является обязательным) – до 16 страниц (не более одного печатного листа). Характерными особенностями процесса подготовки основного текста магистерской диссертации являются [1]: привлечение в качестве исходных от 40 до 60 источников информации; значительный объем его начальной (компиляционной) и последующей (редакционной) обработки; преобладание анализа и обобщений (в форме выводов и предложений) в первой и второй главах работы, а также в заключении; широкое использование в работе иллюстративного мате- риала (с включением некоторого их числа в приложение). Кроме того, до защиты соискатель (если это предусмотрено требованиями вуза) разрабатывает автореферат диссертации. Общее время подготовки магистерской диссертации, как правило, колеблется от полгода до двух лет. На практике это означает, что приступать к подготовке содержания данной письменной работы не- обходимо уже с первого дня обучения в магистратуре. Магистерская диссертация должна отвечать следующим требованиям:  авторская самостоятельность; полнота исследования; внутренняя логическая связь, последовательность изложения;грамотное изложение на русском литературном языке; высокий теоретический уровень. Содержание магистерской диссертации составляет принципиально новый материал, включающий описание новых факторов, явлений закономерностей, или обобщение ранее известных положений с других научных позиций или в новом аспекте. Содержание магистерской диссертации отражает исходные пред посылки научного исследования, его ход и полученные результаты. В содержании диссертации должны быть приведены убедительные аргументы в пользу избранной концепции. Противоречащие ей точки зрения должны быть подвергнуты всестороннему анализу и критической оценке. Дискуссионный и полемический материал являются элементами диссертации. Магистерская диссертация призвана раскрыть научный потен- циал студента, показать его способности в организации и проведении самостоятельного исследования, использовании современных методов и подходов при решении проблем в исследуемой области, выявлении результатов проведенного исследования, их аргументации и разработке обоснованных рекомендаций и предложений. Магистерская диссертация – это самостоятельная научно- исследовательская работа, которая выполняет квалификационную функцию. Она выполняется с целью публичной защиты и получения академической степени магистра. Основная задача ее автора – продемонстрировать уровень своей научной квалификации, умение самостоятельно вести научный поиск и решать конкретные научные задачи. Магистерская диссертация как работа научного содержания должна иметь внутреннее единство и отображать ход и результаты разработки выбранной темы. Магистерская диссертация, с одной стороны, имеет обобщающий характер, поскольку является своеобразным итогом подготовки магистра. С другой стороны – это самостоятельное оригинальное научное исследование. Наполнение каждой части магистерской диссертации определяется ее темой. Выбор темы, этапы подготовки, поиск библиографических источников, их изучение и отбор фактического материала, методика написания, правила оформления и защиты магистерской диссертации имеют много общего с дипломной работой. Однако требования к магистерской диссертации в научном отношении существенно выше, чем к дипломной работе. Магистерская диссертация, её тематика и научный уровень должны отвечать образовательно- профессиональной программе обучения. Выполнение указанной работы должно свидетельствовать о том, что ее автор способен надлежащим образом вести научный поиск, распознавать профессиональные проблемы, знать общие методы и приемы их решения. Написание магистерской диссертации предполагает[1]: систематизацию, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по направлению магистерской подготовки, их применение при решении конкретных научно- исследовательских задач; развитие навыков ведения самостоятельной работы и овладение методикой исследования и экспериментирования при решении научных проблем и вопросов; выяснение подготовленности магистранта для самостоятельной работы в учебном или научно-исследовательском учреждении. В магистерской диссертации автор должен показать, что он владеет навыками самостоятельной научно-исследовательской деятельности, требующей широкого образования в соответствующем направлении, как того требует ФГОС высшего профессионального образования. Он должен: Формулировать и решать задачи, возникающие в ходе научно-исследовательской деятельности и требующие углубленных профессиональных знаний. Выбирать необходимые методы исследования, модифицировать существующие и разрабатывать новые методы исходя из задач конкретного исследования. Обобщать, систематизировать и теоретически осмысливать эмпирический материал. Обрабатывать полученные результаты, анализировать и осмысливать их с учетом имеющихся литературных данных. Вести библиографическую работу с привлечением современных информационных технологий. Владеть навыками и приемами историографической и источниковедческой критики. Владеть иностранными языками в той мере, какая необходима для самостоятельной работы над нормативными источниками и научной литературой. Представить итоги проведенного исследования в виде письменной работы, оформленной в соответствии с имеющимися требованиями, с привлечением современных средств редактирования и печати. Процесс выполнения магистерской диссертации включает следующие этапы: выбор темы, назначение научного руководителя; изучение требований, предъявляемых к данной работе; согласование с научным руководителем плана работы;  и зучение литературы по проблеме, определение целей, задач и методов исследования;непосредственная разработка проблемы (темы); обобщение полученных результатов; написание работы; рецензирование работы; защита и оценка работы. Тема магистерской диссертации представляется на утверждение лишь тогда, когда установлены ее актуальность, научное и прикладное значение, наличие условий для выполнения в намеченный срок и обеспечено должное научное руководство. Магистранту предоставляется право самостоятельного выбора темы работы. Выбор производится на основании имеющегося на кафедре утвержденного перечня направлений для выбора тем. Перечень является примерным, и магистрант может предложить свою тему с необходимым обоснованием целесообразности ее разработки. Тема должна быть сформулирована таким образом, чтобы в ней максимально конкретно отражалась основная идея работы. Тематика магистерской работы должна отражать как теоретическую, так и практическую направленность исследования. Теоретическая часть исследования должна быть ориентирована на разработку теоретических и методологических основ исследуемых вопросов, использование новых концепций и идей в выбранной области исследования, отличаться определенной новизной научных идей и методов исследования. Практическая часть исследования должна демонстрировать способности магистранта решать реальные практические задачи, с использованием нормативных правовых актов, а также на основе разработки моделей, методологических основ и подходов в исследуемых вопросах. Для руководства процессом подготовки магистерской диссертации магистранту назначается научный руководитель. Научный руководитель магистерской диссертации: оказывает помощь магистранту в выборе темы магистерской диссертации; составляет задание на подготовку магистерской диссертации; оказывает магистранту помощь в разработке индивидуального графика работы на весь период выполнения магистерской диссертации; помогает магистранту в составлении рабочего плана магистерской диссертации, подборе списка литературных источников и информации, необходимых для выполнения диссертации;  п роводит консультации с магистрантом, оказывает ему не- обходимую методическую помощь;проверяет выполнение работы и ее частей; представляет письменный отзыв на диссертацию с рекомендацией ее к защите или с отклонением от защиты; оказывает помощь (консультирует магистранта) в подготовке презентации магистерской диссертации для ее защиты. Кафедра регулярно заслушивает магистрантов и научных руководителей о ходе подготовки магистрантами диссертаций. О степени готовности магистерской диссертации они информируют руководите- ля магистерской программы и деканат. Магистерская диссертация должна выполняться магистрантами самостоятельно, творчески, с учетом возможностей реализации от- дельных частей магистерской диссертации на практике. Каждое принятое решение должно быть тщательно продумано. Нужно помнить, что руководители магистерской диссертации дают рекомендации, что и как выполнять, а принимает окончательное решение и отвечает за сделанное только автор магистерской диссертации. Научный руководитель проверяет ход выполнения магистерской диссертации по отдельным этапам, консультирует магистранта по всем возникающим проблемам и вопросам, проверяет качество работы и по ее завершении представляет письменный отзыв на работу. В отзыве оцениваются теоретические знания и практические навыки магистранта по исследуемой проблеме, проявленные им в процессе напи- сания магистерской диссертации. Также указывается степень самостоятельности магистранта при выполнении работы, личный вклад магистранта в обоснование выводов и предложений, соблюдение графика выполнения магистерской диссертации. Заканчивается отзыв выводом о возможности (невозможности) допуска магистерской диссертации к защите. |