УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ УРОВНЕЙ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО СИНТЕЗА ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований, проводимых в рамках научного проекта.

Заявителям неизвестно о том, чтобы такая техническая задача решалась. Это объясняется тем, что авторами был разработан инновационный, формально-математический подход к идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований, позволяющий строго обосновать, что при принятии весьма неограничительных допущений, число качественно различных уровней, отличающихся глубиной осуществляемого синтеза, равно шести. И уже после определения числа этих градаций понятия, мы начинаем давать этим градациям имена.

Техническим результатом является повышение воспроизводимости и точности определения уровней междисциплинарного синтеза исследований на основе формально-математического анализа взаимосвязей основных компонент исследуемого термина, а также расширение арсенала технических средств. Это создает наличие возможности определять, какой именно уровень междисциплинарного синтеза присущ исследованиям в том или ином проекте.

Используя предлагаемый подход, можно будет сделать выводы о том, какой из уровней междисциплинарного синтеза исследований задействован в рамках определенного проекта: моно-, мульти-, меж-, интер-, транс- или кросс-.

В качестве базовых компонент мы выбрали достаточно конвенциональные и/или однозначно трактуемые на сегодня в науке термины: «устоявшаяся научная дисциплина» (далее «дисциплина»); «предмет» дисциплины; ее «метод», синтетическая (порождаемая) «новая дисциплина», синтетический, «новый метод», «новый предмет»; «проект», имеющий цель и задачи, для решения которых необходимо привлечь одну или несколько научных дисциплин.

Дадим определения вводимым терминам.

Дисциплина - это самостоятельная отрасль, раздел какой-либо науки; отрасль научного знания; учебный предмет. Условно можно считать, что дисциплина детерминируется своим предметом и используемыми методами.

Метод (синоним - способ) - это способ достижения какой-либо цели, решения конкретной задачи; совокупность приемов или операций практического или теоретического освоения действительности.

Проект - это отдельные завершенные циклы продуктивной деятельности

Перечислим последовательность «ходов» в определении системных взаимосвязей между компонентами понятия «_*-дисциплинарность»:

1. Определяем соотношение между методом и предметом в рамках одной устоявшейся дисциплины. Так, научное исследование, для которого привлекается одна дисциплина, детерминированная своим предметом и методом, является монодисциплинарным.

2. Если несколько дисциплин со своими предметами и методами привлекаются для решения некоторых задач в рамках проекта, но метод одной устоявшейся дисциплины не применяется к предмету другой устоявшейся дисциплины, то перед нами мультидисциплинарность.

3. Если при взаимодействии дисциплин в ходе научного проекта возникает новая синтезированная дисциплина и/или новый предмет и/или новый метод, то перед нами различные уровни междисциплинарного синтеза исследований.

В целях формализации понятия рассмотрим четыре множества. Индекс t показывает, что состав множества изменяется; при этом сами элементы множества не изменяются:

1. Множество методов дисциплин μ_t={А, В, С, …, N}.

2. Множество предметов дисциплин π_t={а, в, с, …, n}.

3. Множество научных дисциплин δ_t⊂μ_t×π_t (декартово произведение μ на π).

4. Множество научных проектов, каждый из которых представляет собой: ζ_t={А₁а₁, А₂а₂, А₃а₃ …, A_na_n}.

A_i∈μ_t; a_i∈π_t; i∈N{1, 2, 3,…, n}.

Допустим: μ_t=μ_t-1 m₁ m₂ … m_k, где m_j - методы, созданные в ходе выполнения проекта

π_t=π_t-1 p₁ p₂ …… p_l, где p_j - предметы, появившиеся в ходе выполнения проекта

δ_t=δ_t-1 d₁U d₂ …… d_q, где d_j - дисциплины, возникшие в ходе выполнения проекта

Таким образом, изменения множеств μ, π, δ можно охарактеризовать тройкой (k, l, q), причем q≥max (k, l).

Дадим определения: q - число новых дисциплин; k - число новых методов; l - число новых синтезированных предметов исследования; |ζ| - число дисциплин в проекте.

Определим отношения порядка на таких тройках:

(k₁, l₁, q₁)>(k₂, l₂, q₂) означает по определению (k₁>k₂)∨(k₁₌k₂∧l₁>l₂)∨(k₁₌k₂∧l₁=l₂∧q₁>q₂), то есть оно представляет собой лексикографический порядок.

Например: (2, 1, q)>(l, 2, q), (1, 0, q)>(0, 5, q)

Если для научного исследования привлекается одна дисциплина, то этот уровень будем называть монодисциплинарным. В монодисциплинарности единственная пара метод-предмет принадлежат одной дисциплине (и одному проекту). Здесь: |ζ_t|=1, q=0. Формула монодисциплинарности:

|ζ_t|=1, q=0

Мулыпидисциплинарным будет уровень исследования, в ходе которого для решения задач некого научного проекта ζ_t привлекаются научные исследования устоявшихся дисциплин, имеющих собственные предметы и методы. В ходе исследования методы одних устоявшихся дисциплин не применяются к предметам других устоявшихся дисциплин, а также не синтезируются новые предметы и методы исследования. Формула мультидисциплинарности: |ζ_t|>1, q=0

Междисциплинарным будем считать уровень исследования в рамках одного проекта, при котором метод одной устоявшейся дисциплины применен к предмету другой устоявшейся дисциплины, и при этом возникает новая синтетическая дисциплина. Формула междисциплинарности:

q≥1, k=l=0.

Интердисциплинарным считаем уровень исследования, когда метод одной устоявшейся дисциплины применяется к новому, синтезированному предмету. Метод уже устоявшейся дисциплины вместе с новым синтезированным предметом образуют новую синтезированную дисциплину. Формула интердисциплинарности: l≥1, k=0.

Трансдисциплинарный уровень будет означать, что метод решения задач синтезируется как единый для дисциплин, привлеченных в рамках научного проекта. То есть, для решения задач проекта при взаимодействии устоявшихся дисциплин возникает новый метод, который применяется к предмету уже устоявшейся дисциплины. Вместе новый синтезированный метод и предмет уже устоявшейся дисциплины образуют новую, синтезированную дисциплину. Формула трансдисциплинарности:

l=0, k≥1.

Кроссдисциплинарным будем считать такой уровень исследования, когда новый синтетический метод применяется к новому синтезированному предмету, они вместе образуют новую синтетическую дисциплину. Формула кроссдисциплинарности: l≥1, k≥1.

Получены следующие уровни междисциплинарных исследований:

1. Монодисциплинарность |ζ|=1, q=0

2. Мультидисциплинарность |ζ|>1, q=0

3. Междисциплинарность q≥l, k=l=0

4. Интердисциплинарность l≥1, k=0

5. Трансдисциплинарность k≥1, l=0

6. Кроссдисциплинарность l≥1, k≥1

Напомним, что: q - это число новых дисциплин; k - это число новых методов; l - это число новых синтезированных предметов исследования; |ζ| - число дисциплин в проекте.

Порядок идентификации уровней междисциплинарного синтеза наглядно иллюстрируется на фиг. 1. Изображенные на ней блоки имеют следующий смысл. Блок 1 содержит индексы k, l, q, |ζ|. Блок 2 содержит вопрос q=0? Если ответ «да», то мы попадаем в блок 3, где есть вопрос: |ζ|=1. Если ответ «да», то перед нами уровень монодисциплинарности (блок 4), если «нет», то попадаем в блок 5 - мультидисциплинарность. Если ответ на вопрос блока 2 «нет», то в блоке 6 задается вопрос: k>1? Если ответ «нет», попадаем в блок 7 с вопросом: l≥1? Если ответ нет, то попадаем в блок 8 - уровень междисциплинарности. Если ответ на вопрос блока 7 «да», то это будет уровень интердисциплинарности - блок 9. Если ответ на вопрос блока 6 «да», то мы попадаем в блок 10, где задается вопрос: l>0? Если ответ «нет», то мы попадем в блок 11, определяющий уровень трансдисциплинарности, если ответ «да», то определился уровень кроссдисциплинарности - блок 12. Технический результат достигается тем, что устройство для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований содержит с первого по четвертый входные регистры, с первого по пятый блоки сравнения, с первого по пятый элементы НЕ, с первого по десятый элементы И, с первого по седьмой блоки индикации, элемент ИЛИ, элемент задержки (ЭЗ), генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов (РИ), тактовый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход РИ - с входами записи с первого по четвертый входных регистров, а второй выход - с входами считывания первого и второго входных регистров, информационные входы с первого по четвертый входных регистров являются входами задания исходной информации, на которые поступают соответственно значения: |ζ| - характеризующее число дисциплин в проекте, q - характеризующее число новых дисциплин, k - характеризующее число новых методов, l - характеризующее число новых синтезированных предметов исследования, выходы первого и второго входных регистров подключены к входам первого и второго блоков сравнения, выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго элементов НЕ, а также с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого подключен к входу первого блока индикации и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, который этим же выходом подключен к входу второго блока индикации, а первый и второй входы - к выходам соответственно первого элемента НЕ и второго блока сравнения, выход третьего входного регистра соединен с входом третьего блока сравнения, выход которого подключен к входу пятого элемента НЕ, а также к первым входам четвертого и седьмого элементов И, выход четвертого входного регистра соединен с входами четвертого и пятого блоков сравнения, выходы каждого из которых подключены к входам соответственно третьего и четвертого элементов НЕ, а также к первым входам соответственно третьего и восьмого элементов И, выход второго элемента НЕ соединен с входами считывания третьего и четвертого входных регистров, с первыми входами шестого и девятого элементов И, а также с входом ЭЗ, выход которого соединен со вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых подключены ко вторым входам соответственно третьего и седьмого элементов И, выход третьего элемента И соединен с третьим входом элемента ИЛИ и с входом четвертого блока индикации, выход седьмого элемента И подключен к четвертому входу элемента ИЛИ и к входу пятого блока индикации, выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом пятого элемента И, выход пятого элемента НЕ подключен ко вторым входам шестого и девятого элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами соответственно восьмого и десятого элементов И, первый вход последнего из которых подключен к выходу четвертого элемента НЕ, а выход - к пятому входу элемента ИЛИ и к входу седьмого блока индикации, выход восьмого элемента И соединен с входом шестого блока индикации и с шестым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу третьего блока индикации.

На фиг. 1 представлена схема идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований, на фиг. 2 изображена функциональная схема устройства для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований.

Устройство для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований (фиг. 2) содержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 входные регистры, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8 и пятый 9 блоки сравнения, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 и пятый 14 элементы НЕ, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18, пятый 19, шестой 20, седьмой 21, восьмой 22, девятый 23 и десятый 24 элементы И, первый 25, второй 26, третий 27, четвертый 28, пятый 29, шестой 30 и седьмой 31 блоки индикации, элемент ИЛИ 32, элемент 33 задержки, генератор 34 тактовых импульсов и распределитель 35 импульсов.

Наличие только одного входа у каждого блока сравнения объясняется отсутствием порогового входа, так как порог заранее «зашит» (введен) в указанных блоках.

Устройство для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований работает следующим образом. На информационные входы с первого по четвертый входные регистры засылаются соответственно величины |ζ|, q, k и l. При этом управляющий сигнал на входы записи этих входных регистров подается с первого выхода РИ 35, темп работы которого задается генератором 34 тактовых импульсов.

По сигналу со второго выхода РИ 35 значения |ζ| и q с выходов первого 1 и второго 2 входных регистров подаются на входы соответственно первого 5 и второго 6 блоков сравнения. Блок 5 настроен следующим образом: если |ζ|=1, то на его выходе будет сигнал, а при |ζ|>1 сигнал отсутствует.

Настройка блока 6 такая: когда q=0, на его выходе появится сигнал, в противном случае (q>0) сигнала не будет. Следовательно, при |ζ|=1 и q=0 на первом и втором входах первого элемента И15 и на его выходе появится сигнал, который засылается на вход первого блока 25 индикации и на первый вход элемента ИЛИ 32. Это приводит к появлению на блоке 25 надписи «монодисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал поступает на вход третьего блока 27 индикации, где высвечивается информация «конец работы».

В случае, когда |ζ|>1 и q=0, сигнал появится на первом (за счет наличия первого элемента НЕ 10) и втором входах второго элемента И15 и на его выходе появится сигнал, который направляется на вход второго блока 26 индикации и на второй вход элемента ИЛИ 32. Это позволяет высвечиванию на блоке 26 надписи «мультидисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал подается на вход третьего блока 27 индикации, на котором высвечивается информация «конец работы».

Если q≥1, то сигнал на выходе второго блока 6 сравнения отсутствует и на выходе второго элемента НЕ 11 появится сигнал, который засылается на вход ЭЗ 33 (для обеспечения одновременности поступления сигналов на первый и второй входы четвертого элемента И 18), на выходы считывания третьего 3 и четвертого 4 входных регистров и на первые входы шестого 20 и девятого 23 элементов И. С выхода третьего входного регистра 3 значение k подается на вход третьего блока 7 сравнения, который настроен следующим образом: если k=0, то на его выходе будет сигнал, а при k>0 сигнал отсутствует. С выхода четвертого входного регистра 4 величина l направляется на входы четвертого 8 и пятого 9 блоков сравнения. Настройка блока 8 такова: когда l=0, на его выходе появится сигнал, в противном случае (l>0) сигнала не будет. Пятый блок 9 сравнения настроен следующим образом: если l≥1, то на его выходе будет сигнал, а при l<1 сигнал отсутствует.

Следовательно, если q≥1 и k=0, то на входах четвертого элемента И18 будут сигналы, что приведет к появлению сигнала на его выходе и значит на втором входе третьего элемента И 17. На первый вход блока 17 засылается сигнал с выхода четвертого блока 8 сравнения, когда l=0. Поэтому с выхода третьего элемента И 17 сигнал направляется на вход четвертого блока 28 индикации и на третий вход элемента ИЛИ 32. Это приводит к появлению на блоке 28 надписи «междисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал поступает на вход третьего блока 27 индикации, где высвечивается информация «конец работы».

В случае, когда q≥1 и l≥1 сигналы поступают на оба входа пятого элемента И 19 (на первый вход - благодаря наличию третьего элемента НЕ 17). Следовательно, с выхода блока 19 сигнал будет направляться на второй вход седьмого элемента И 21, на первый вход которого при k=0 с выхода третьего блока 7 сравнения будет засылаться сигнал, который направляется на вход пятого блока 29 индикации и на четвертый вход элемента ИЛИ 32. Это позволяет высвечиванию на блоке 29 надписи «интердисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал подается на вход третьего блока 27 индикации, на котором появляется информация «конец работы».

Если q≥1, k≥1 и l=0, то на входах девятого элемента И 23 появятся сигналы благодаря наличию второго 11 и пятого 14 элементов НЕ. Поэтому с выхода блока 23 сигнал будет подаваться на второй вход десятого элемента И24, на первый вход которого засылается благодаря наличию четвертого элемента НЕ сигнал. Следовательно, с выхода блока 24 сигнал направляется на вход седьмого блока 31 индикации и на пятый вход элемента ИЛИ 32. Это приводит к появлению на блоке 31 надписи «трансдисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал поступает на вход третьего блока 27 индикации, где высвечивается информация «конец работы».

В случае, когда q≥1, k≥1 и l≥1, на входах шестого элемента И 20 появятся сигналы благодаря наличию второго 11 и пятого 14 элементов НЕ. Следовательно, с выхода блока 20 сигнал будет поступать на второй вход восьмого элемента И 22, на первый вход которого с выхода пятого блока 9 сравнения засылается сигнал. Поэтому сигнал с выхода блока 22 направляется на вход шестого блока 30 индикации и на шестой вход элемента ИЛИ 32. Это приводит к высвечиванию на блоке 30 надписи «кроссдисциплинарность». С выхода блока 32 сигнал подается на вход третьего блока 27 индикации, на котором появляется информация «конец работы».

Следовательно, после выбора любого из шести вариантов уровней междисциплинарного синтеза исследований появляется надпись на соответствующем блоке индикации, а также информация о конце работы устройства.

Таким образом, технический результат достигается не за счет математического аппарата, а за счет технических средств (блоков и элементов), упомянутых в процессе описания работы устройства, осуществляющего повышение воспроизводимости и точности определения уровней междисциплинарного синтеза исследований.

Промышленная применимости изобретения обосновывается тем, что оно может быть использовано в разных областях (отраслях) науки для идентификации уровней междисциплинарного синтеза исследований, проводимых в рамках научного проекта.