Аналитикалық зерттеу әдістері объектінің ішіндегі немесе сыртындағы функционалды байланыстарды сипаттайтын физикалық модельдерді зерттеу үшін қолданылады. Олардың көмегімен модель параметрлері арасында математикалық байланыс орнатылады. Бұл әдістер объектіні терең зерттеуге және дәлелдер мен функциялар арасында сандық дәл байланыс орнатуға мүмкіндік береді [2]. Эксперименттерді қолдана отырып, зерттеудің аналитикалық әдістері. Кез-келген физикалық процестерді аналитикалық немесе эксперименталды түрде зерттеуге болады. Аналитикалық тәуелділіктер-физикалық процестердің математикалық моделі. Мұндай модельді теңдеу немесе теңдеулер жүйесі, функциялар және т.б. түрінде ұсынуға болады. Сенімді Тәжірибені жүргізу үшін шекті жағдайларды белгілеу қажет. Оларды анықтаудағы қателік зерттелетін процестің өзгеруіне әкеледі. 2. Жиі зерттелетін процесті көрсететін аналитикалық өрнектерді табу қиын немесе мүмкін емес. 3. Математикалық модель (болжам) жеңілдетілген кезде процестің физикалық мәні бұрмаланады. Эксперименттік зерттеу әдістері зерттелетін процесті тереңірек және егжей-тегжейлі зерттеуге мүмкіндік береді. Алайда, эксперимент нәтижелерін физикалық мәніне жақын басқа процеске беруге болмайды. Бұл кез-келген эксперименттің нәтижелері тек зерттелетін процестің жеке ерекшеліктерін көрсететіндігіне байланысты. Тәжірибеден, егер сіз бір уақытта әртүрлі параметрлерді өзгертсеңіз, процеске қандай факторлар шешуші әсер ететінін анықтау мүмкін емес. Бұл эксперименттік зерттеуде әрбір нақты процесті өз бетінше зерттеу керек дегенді білдіреді. Эксперименттік әдістер айнымалылар арасында олардың өзгеруінің қатаң белгіленген аралықтарында жеке тәуелділіктерді орнатуға мүмкіндік береді. Осылайша, аналитикалық және эксперименттік әдістердің артықшылықтары мен кемшіліктері бар, бұл практикалық мәселелерді шешуді қиындатады. Сондықтан екі әдістің де жағымды жақтарының үйлесімі перспективалы және қызықты [2].

Зерттеудің ықтималды-статистикалық әдістері. Осы әдістерді қолданған кезде математикалық аппарат қолданылады. Ықтималдық процесі-бұл кездейсоқ факторлардың әсерінен белгілі бір жүйенің сипаттамаларын немесе күйін уақыт бойынша өзгерту процесі [3]. Жүйелік талдау әдістері. Жүйелік талдау дегеніміз – өзара әрекеттесетін элементтердің күрделі жиынтығы болып табылатын күрделі объектілерді-жүйелерді зерттеудің әдістері мен әдістерінің жиынтығы. Жүйелік талдаудың мәні-жүйенің элементтері арасындағы байланыстарды анықтау және олардың жүйенің мінез-құлқына әсерін белгілеу [35]. Жүйелік талдау әдетте төрт кезеңнен тұрады: 1. Міндет қою. Зерттеудің мақсаттарын, міндеттерін және процесті зерттеу критерийлерін анықтаңыз. Бұл өте маңызды кезең. Мақсаттарды дұрыс емес немесе толық емес қою барлық кейінгі жұмысты жоққа шығаруы мүмкін. 2. Жүйенің шекарасын белгілеу және оның құрылымын анықтау. Мақсатқа қатысты барлық нысандар мен процестер екі сыныпқа бөлінеді: жүйенің өзі және сыртқы орта. Жабық және ашық деп ажыратыңыз. Жабық жүйеде сыртқы ортаның әсерін елемеуге болады. Содан кейін жүйенің құрылымдық бөліктері бөлініп, олар мен сыртқы орта арасындағы өзара әрекеттесуді орнатады. 3. Жүйенің математикалық моделін құрастыру. Алдымен элементтердің параметрлері анықталады, содан кейін белгілі бір математикалық аппаратты қолданыңыз (сызықтық бағдарламалау, Жиындар теориясы және т.б.). 4. Теориялық зерттеулер [2]. Кез келген теориялық зерттеуді жүргізу кезінде бірнеше мақсаттар көзделеді: – барлық алдыңғы зерттеулердің нәтижелерін қорыту және осы нәтижелер мен тәжірибелік деректерді өңдеу және түсіндіру жолымен жалпы заңдылықтарды табу; – тікелей зерттеуге қолжетімсіз объектіні зерттеу; – алдыңғы зерттеулердің нәтижелерін зерттеулердің барлық көлемін қайталамай, бірқатар ұқсас объектілерге тарату; - эксперименттік зерттеу объектісінің сенімділігін арттыру. Теориялық зерттеулер жұмыс гипотезасын жасаудан және зерттеу объектісін модельдеуден басталады және теорияны қалыптастырумен аяқталады. Теория өзінің дамуында объектінің параметрлерін сандық өлшеуден және болып жатқан процестерді сапалы түсіндіруден бастап, оларды әдістер, ережелер немесе математикалық теңдеулер түрінде ресімдеуге дейінгі жолдан өтеді.

Кез-келген модельді құру мәселенің шарттарын айтарлықтай бұрмаламай елемеуге болатын елеусіз факторларды жою мақсатында қабылданған болжамдарға негізделген. Бұл жағдайда зерттеуші қабылданған модельдің нақты объектіге сәйкестігін нақты көрсетуі керек, өйткені болжамдарды негізсіз қабылдау зерттеу жүргізу кезінде өрескел қателіктерге әкелуі мүмкін. Бірақ объектіге әсер ететін көптеген факторларды ескере отырып, талдауға болмайтын күрделі аналитикалық тәуелділіктерге әкелуі мүмкін [3]. Теориялық зерттеулер өзіне тән бірнеше кезеңдерді қамтиды: – процестер мен құбылыстардың физикалық мәнін талдау; – зерттеу гипотезасын тұжырымдау; – физикалық модель құру; – математикалық зерттеу; – теориялық зерттеулерді талдау және қорыту; - қорытындыларды тұжырымдау. Теориялық зерттеу процесі қабылданған теориялық модельдердегі қайшылықтарды анықтауға байланысты әр түрлі мәселелерді үздіксіз қою және шешумен қатар жүреді. Кез-келген тапсырмада ақпараттық жүйе анықтаған бастапқы шарттар мен талаптар, яғни оны шешу кезінде ұмтылу керек мақсат бар. Мәселенің бастапқы шарттары мен талаптары үнемі қарама-қайшылықта болады, және оны шешу барысында олар мәселенің шешімі алынғанға дейін бірнеше рет салыстырылып, нақтылануы керек. Техникалық ғылымдарда теориялық зерттеулер жүргізу кезінде, әдетте, әртүрлі математикалық әдістерді қолдана отырып, алға қойылған гипотезалар мен тұжырымдарды математикалық формализациялауға бейім. Есепті математикалық формализациялау процесі бірнеше кезеңнен тұрады: – есепті математикалық тұжырымдау; – математикалық модельдеу; – шешу әдісі; - алынған нәтижені талдау.