Теоретические основы научных исследований

Теоретические 
основы научных 
исследований

В. А. Тихонов
В. А. Ворона
Л. В. Митрякова 

Допущено УМО в области информационной безопасности 

в качестве учебного пособия по специальности 

«Информационная безопасность автоматизированных систем»

Москва

Горячая линия Телеком

2018

УДК 001.89(075.8) 
ББК 87.251.5я73+72.65я73 
     Т46 
 
 
Р е ц е н з е н т :  профессор, доктор техн. наук  С. П. Расторгуев 
 

 

Тихонов В. А., Ворона В. А., Митрякова Л. В. 
Т46    Теоретические основы научных исследований. Учебное пособие 
для вузов.— М.: Горячая линия — Телеком, 2018. — 320 с.: ил.  
ISBN 978-5-9912-0505-4. 
В книге рассмотрены две группы вопросов. Первая группа связана с изучением теоретических основ научных исследований и применением их при организации НИРС в вузе. Здесь рассмотрены методологические основы научного познания и творчества, а также роль науки в современном обществе, различные методы научных исследований. Особое внимание уделено вопросам 
подготовки и оформления научных и учебных материалов. Эта часть книги 
подготовлена в полном соответствии с программой учебной дисциплины 
«Основы научных исследований» и допущена УМО в области информационной безопасности к использованиюв качестве учебного пособия по специальности «Информационная безопасность автоматизированных систем».  
Вторая группа предназначена в первую очередь для аспирантов (адъюнктов) и содержит вопросы, связанные с организацией и методами проведения 
диссертационных исследований. Во второй части особое внимание обращено 
на вопросы обоснования научной новизны, научной и практической значимости, структуры и содержания основных разделов диссертации, а также порядок 
подготовки и защиты диссертации. В книге учтены последние изменения нормативной базы этого направления. 
Для студентов, аспирантов и соискателей ученых степеней, будет полезна 
специалистам, занятым в системе подготовки и аттестации научных кадров. 
ББК 87.251.5я73+72.65я73 
 
 
Адрес издательства в Интернет WWW.TECHBOOK.RU 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9912-0505-4                           ©  В. А. Ворона, Л. В. Митрякова 
                      В. А. Тихонов, 2015, 2018 
© 
Издательство «Горячая линия−Телеком», 2018 
 

Оглавление

Список сокращений ........................................................................7
Введение ..........................................................................................8

ЧАСТЬ 1. ОСНОВЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ  ..................11

Глава 1. Наука и ее роль в современном обществе ............................11

1.1. Этапы развития науки .........................................................11
1.2. Феномен науки ....................................................................19
1.3. Определения термина «наука» ............................................21
1.4. Классификация наук ...........................................................26
1.5. Общая система наук ............................................................29
1.6. Структура науки ..................................................................30
Вопросы для самоконтроля ..........................................................36

Глава 2. Сущность знания и познания...............................................37

2.1. Абсолютное и относительное знание .................................37
2.2. Познание и его виды ...........................................................38
Вопросы для самоконтроля  .........................................................43

Глава 3. Процесс научного исследования .........................................44

3.1. Идея, теория, принцип, гипотеза, закон ............................45
3.2. Парадоксы, софизмы, паралогизмы ...................................53

3.2.1. Паралогизмы и софизмы ............................................55
3.2.2. Парадоксы в математике .............................................57
3.2.3. Парадоксы в физике ....................................................59

Вопросы для самоконтроля  .........................................................63

Глава 4. Основные методы исследований .........................................64

4.1. Общенаучные методы..........................................................65
4.2. Уровни научных исследований ...........................................72
4.3. Элементы системного анализа ............................................74
Вопросы для самоконтроля  .........................................................76

Глава 5. Теоретические исследования ...............................................78

5.1. Цели и задачи теоретического исследования .....................78
5.2. Элементы теории и методологии научно-технического 

творчества .............................................................................82

5.3. Методы творческого мышления .........................................87
5.4. Математические методы в исследованиях .........................90
Вопросы для самоконтроля  .........................................................93

Глава 6. Экспериментальные исследования......................................94

6.1. Классификация, типы и задачи эксперимента ..................94

Теоретические основы научных исследований

6.2. Методика проведения эксперимента .................................105
6.3. Обработка результатов эксперимента ................................108
Вопросы для самоконтроля .........................................................109

Глава 7. Научные исследования........................................................110
7.1. Классификация научных исследований.............................111
7.2. Научная проблема и тема исследования ............................112
7.3. Темы НИР............................................................................115
7.4. Этапы научных исследований.............................................116
Вопросы для самоконтроля .........................................................119

Глава 8. Обработка научной информации.........................................120
8.1. Источники информации.....................................................120
8.2. Библиотеки..........................................................................124

8.2.1. Роль библиотек в научном исследовании ...................124
8.2.2. Межбиблиотечный абонемент (МБА) ........................128
8.2.3. Системы классификации информации в библиотеках . 128
8.2.4. Информационные системы .........................................131
8.2.5. Поиск научной литературы .........................................133
8.3. Порядок работы с литературой...........................................135
Вопросы для самоконтроля .........................................................136

Глава 9. Оформление результатов научной работы...........................137
9.1. Композиция научной работы..............................................137
9.2. Отчет о результатах НИР, дипломная работа .....................137
9.3. Статья, доклад .....................................................................143
9.4. Курсовая работа...................................................................147
9.5. Приемы изложения научных материалов...........................158
9.6. Язык и стиль научной работы.............................................159
Вопросы для самоконтроля .........................................................162

Приложения к части 1......................................................................163
Приложение 1.1. Классификация парадоксов..........................163
Приложение 1.2. Краткий перечень афоризмов о науке..........169
Приложение 1.3. Краткий перечень афоризмов 
об образовании .....................................................................181
Приложение 1.4. Примеры софизмов в математике ................187
Приложение 1.5. Примеры софизмов в физике .......................189
Литература к части 1 .....................................................................190

ЧАСТЬ 2. ДИССЕРТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ................193

Глава 10. Особенности диссертационных исследований ..................193
10.1. Наука как социальный институт.......................................193

10.2. Черты научного исследования ..........................................197
10.3. Наука и диссертационные исследования .........................198
10.4. Выбор учебного заведения, области исследований, 

научного руководителя .........................................................200

10.5. Особенности обучения в аспирантуре (адъюнктуре) .......203

Глава 11. Начальный этап работы ....................................................207

11.1. Методические формы диссертаций ..................................207
11.2. Постановка задачи исследований .....................................208
11.3. Выбор темы диссертации ..................................................212
11.4. Выбор наименования диссертации ...................................217
11.5. Характеристика кандидатской диссертации ....................221
11.6. Характеристика докторской диссертационной работы ...223
11.7. Планирование работы .......................................................230
11.8. Библиографический поиск литературных источников ...233
11.9. Работа с научной литературой ...........................................236

Глава 12. Основные требования к диссертациям. Понятие 

диссертабельности ......................................................................239
12.1. Актуальность и проблема диссертации ............................239
12.2. Научная новизна диссертационного исследования .........243
12.3. Полезность результатов диссертации ...............................246
12.4. Достоверность результатов исследований ........................246

Глава 13. Основные этапы диссертационных исследований .............248

13.1. Общие требования к диссертационной работе ................248
13.2. Возможная структура кандидатской диссертации 

и содержание ее разделов .....................................................250

13.3. Построение теоретических положений диссертации ......255
13.4. Формулирование научных выводов ..................................257
13.5. Подготовка и проведение предварительной 

экспертизы диссертационной работы .................................259

13.6. Требования к автореферату. Структура автореферата ......263
13.7. Пример выполнения в автореферате общей 

характеристики работы.........................................................265

13.8. Доклад результатов диссертационной работы ..................269
13.9. Публикация основных результатов исследований ...........275

Приложения к части 2 ......................................................................280

Приложение 2.1. Рекомендуемые выражения для постановки 

задач и формулировки результатов диссертационного 
исследования.........................................................................280

Оглавление

Теоретические основы научных исследований

Приложение 2.2. Выписка из протокола заседания, 

посвященного предварительной экспертизе 
диссертационной работы в организации, где выполнялась 
диссертация (Заключение по диссертационной работе) ..... 282

Приложение 2.3. Положение о присуждении ученых степеней 

(выписка) (Постановление Правительства РФ от 
24 сентября 2013 г. № 842 с изменениями и 
дополнениями от 30 июля 2014 г.) ......................................... 284

Приложение 2.4. Положение о присвоении ученых званий 

(выписки)  (Постановление Правительства Российской 
Федерации от 10 декабря 2013 года № 1139) ......................... 309

Литература к части 2 ...................................................................... 318

Список сокращений

АСНИ — автоматизированная система научных исследований
АИС – автоматизированная информационная система
БСИ — бюллетень сигнальной информации
ББК – библиотечно-библиографическая классификация
ВИНИТИ — Всероссийский институт научной и технической  инфор
мации Российской академии наук и Министерства промышленности, науки и технологий РФ

ВКП — Всесоюзная книжная палата
ВлГУ – Владивостокский государственный университет экономики 

и сервиса

ВНТИЦ — Всероссийский научно-технический информационный 

центр Министерства промышленности, науки и технологий РФ

ГПНТБ — Государственная публичная научно-техническая библиотека 

России

ГСНТИ — государственная система научно-технической информации
ИПС — информационно-поисковая система
ИС – информационная система
МБА – межбиблиотечный абонемент
МФД – Международная федерация по документации
НЗ – научные знания
НИР — научно-исследовательская работа
ННЗ – ненаучные знания
НТИ – научно-техническая информация
ОКР — опытно-конструкторская работа
ОТС — общая теория систем
РЖ — реферативный журнал
УДК – универсальная десятичная классификация 
ЭВМ — электронная вычислительная машина

Теоретические основы научных исследований

Ученый должен организовать факты. 

Наука слагается из фактов, как дом из кирпичей. 

И одно голое накопление фактов еще не составляет науки, 

точно также как куча камней не составляет дома. 

А. Пуанкаре 1.

Введение

Успехи в развитии любой страны зависят от уровня технического 

прогресса, достигнутого на данном этапе его развития. Целью же технического прогресса является повышение производительности труда 
и эффективности использования тех или иных машин и механизмов. 
Уровень технического прогресса напрямую зависит от научных достижений и их реализации. 

Поэтому именно наука является двигателем научно-технического 

прогресса (НТП), а ее проводником в жизнь являются ученые и инженеры самых различных специальностей. В настоящее время в мире 
насчитывается около 1700 наук.

О роли науки хорошо сказал В.А. Трапезников2: «…однако кон
структор, технолог, как бы талантливы они не были, не могут сделать 
существенного шага вперед, не опираясь на науку. Работы ученых 
химиков и физиков породили новые материалы: решение проблем 
физики вызвало к жизни и атомную энергетику и лазерный луч, способный резать твердые материалы и передавать тысячи телевизионных 
программ; теория электромагнитного поля, исследования в области 
полупроводников легли в основу радио, телевидения, разнообразной 
радиоэлектронной аппаратуры, электронно-вычислительных машин, 
проникших во все области техники. Освоение космоса стало возможным на основе работы целой армии ученых самых разнообразных 
специальностей. Нет такой области техники, которая не имела бы в 
своей основе достижений науки» [44].

Наше время характеризуется тем, что наука превратилась в не
посредственную производительную силу и играет основную роль в 
решении практических задач.

Научные исследования являются первым этапом на длинном пути 

создания той или иной машины или системы, разработки новой технологии. 

1 
Пуанкаре Жюль Анри (1854–1912) – французский математик, физик и философ.

2 
В.А. Трапезников (1905–1974) – академик РАН, специалист в области электротехники и автоматики, лауреат Государственной премии СССР, Герой Социалистического 
Труда.

Как и прежде, а особенно сейчас, каждый специалист с высшим 

образованием (инженер1, технолог, математик и др.) должен знать и 
понимать специфику научных исследований и быть способным применить свои знания, умения и навыки при решении конкретных задач, 
вызванных спецификой будущей работы. 

Современный период жизни характерен тем, что важнейшей чертой 

инженерной деятельности является коллективность. Особенно это 
характерно как при создании новых вычислительных систем (ВС) и их 
программного обеспечения (ПО), так и при создании сложных систем 
с использованием средств вычислительной техники (СВТ). Однако 
это никак не отрицает роли выдающихся ученых и инженеров в развитии технического прогресса. В высших учебных заведениях, кроме 
дисциплин учебного плана, одним из средств повышения качества 
подготовки инженеров является научно-исследовательская работа 
слушателей (студентов) (НИРС). Именно курс «Основы научных исследований» должен дать слушателям (студентам) основы знаний по 
организации научных исследований, порядку их проведения, планированию экспериментов и оформлению их результатов. Заметим, что 
если раньше эта дисциплина2, как правило, была факультативом, то в 
настоящее время она включена в стандарты многих специальностей.

На наш взгляд, при изучении любой дисциплины, в том числе и 

дисциплины «Основы научных исследований», необходимо:
• дать определение как семантической единице понятию «научные 

исследования»;

• дать представление о дисциплине, понятное для обучаемого.

Задачами подобных дисциплин является:

• подготовка слушателей (студентов) к грамотному выполнению 

заданий по специальным дисциплинам и участию в НИР, проводимых на кафедрах;

• ознакомление слушателей (студентов) со спецификой и методоло
гией научной деятельности;

• ознакомление слушателей (студентов) с математическими и ана
литическими методами, применяемыми в инженерных и научных 
исследованиях, способами их организации и проведения, а также 
оформления полученных результатов;

• осознание тесной взаимосвязи инженерной и научной деятель
ности;

• слушателям (студентам), освоившим данную дисциплину, легче 

будет осваивать будущую специальность.

1 
Инженер — от англ. engine — мотор. Engineer — это тот, кто создавал двигатели, т.е. 
специалист по машинам. Впоследствии инженерами стали называть специалистов 
и в других областях деятельности [30].

2 
Первая типовая программа по этой дисциплине была разработана и утверждена в 
СССР в 1983 г.

Введение

Теоретические основы научных исследований

Несмотря на то что материал учебного пособия готовился для кон
кретной специальности, он может быть полезен слушателям и других 
специальностей академии1, а также студентам других вузов, адъюнктам 
(аспирантам) и соискателям ученых степеней.

Учитывая специфику специальности, по которой идет подготовка 

слушателей, остановимся на некоторых особенностях такой сферы 
деятельности, как информационная безопасность.

Основными особенностями при проведении научных исследований 

в среде информационной безопасности (ИБ) являются:
• непрерывно изменяющаяся обстановка в области ИБ;
• не доработан понятийный аппарат в этой сфере;
• не до конца проведена гармонизация и унификация отечественных и 

зарубежных стандартов в области информационных технологий (ИТ);

• не до конца решена проблема обоснования структуры и содер
жания примерного учебно-методического комплекса (УМК) по 
подготовке, повышению квалификации и переподготовке кадров 
в области ИБ.
Постановка производства информации на конвейер, установление 

и сохранение времени ее доставки в любую точку Земли резко повышает роль информационных воздействий как на людей, так и на инфраструктуру. Это заставляет уделять особое внимание вопросам ИБ.

Учитывая важность вопросов, связанных с ИБ, распоряжением 

Правительства РФ № 2237-р от 3.12.2012 г. выпущен документ «Об 
утверждении программы научных исследований государственных 
академий наук на 2013–2020 годы», где подробно описаны основные 
направления научных исследований в области ИБ.

Как заметил английский философ и государственный деятель 

Ф. Бэкон (1561–1626), «все книги можно разделить на три группы: 
есть книги, которые надо только отведать, есть такие, которые лучше 
всего проглотить, и лишь немногие стоит разжевать и переварить».

Будем надеяться, что эту книгу читатель сможет не только отведать, 

но и переварить.

Работа выполнена в соответствии с программой одноименного 

курса по специальности 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем».

Все разделы учебного пособия соответствуют разделам программы. 

При подготовке пособия были использованы материалы ранее вышедших в различных издательствах России курса лекций и монографии 
этих авторов.

1 
Академия – учебное, научное или творческое  учреждение. Слово «академия» происходит от имени мифического героя Академа, в честь которого названа местность 
близ Афин, где возникла академия Платона. В то время академиями называли 
кружки ученых, собиравшихся при правителях некоторых государств Европы и 
Азии, общества мыслителей и художников эпохи Возрождения. Возникновение 
первых научных академий относится к XVII в.