Теориялық білім - бұл кез-келген пәндік ғылыми салаға тән тұжырымдалған заңдылықтар, олар бұрын ашылған фактілер мен эмпирикалық заңдарды түсіндіруге, сондай-ақ болашақ оқиғалар мен фактілерді болжауға және болжауға мүмкіндік береді. Теориялық білім құбылыстардың мәнін, зерттелетін объектінің пайда болу, даму және өзгеру заңдылықтарын аша отырып, эмпирикалық таным сатысында алынған нәтижелерді терең жалпылауға айналдырады. Эмпирикалық және теориялық білімнің айырмашылықтары бар. Мысалы, Бойль - Мариотт, Чарльз және Гей-Люссактың газ заңдары эмпирикалық заңдар, ал бұл газ заңдарын молекулалық кинетикалық теорияға, идеал газ моделіне, Клиперон - Менделеев теңдеуіне негізделген жалпылау теориялық білім болып табылады. Теориялық зерттеу ізденістен басталады. Қандай тұжырымдама, теория немесе пәндік аймақ барлық эмпирикалық нәтижелерді немесе олардың көпшілігін біріктіріп, біріктіре алатындығы анықталды. Кейде кейбір нәтижелер бір арнаға сыймайтындықтан, оларды тастап тастауға тура келетін жағдайлар жиі кездеседі. Бірақ кейде қажетті эмпирикалық нәтижелер жетіспейтін болып шығады және зерттеудің эмпирикалық бөлігі жалғасуы керек. Зерттеуші пәндік саланы анықтаған кезде теорияның, тұжырымдаманың және т.б. логикалық құрылымын құру процесі басталады. Логикалық құрылымды құру процесі екі кезеңнен тұрады. Бірінші кезең - индукция кезеңі - бетоннан абстрактқа көтерілу. Зерттеуші өз теориясының орталық жүйені құраушы буынын анықтауы керек: тұжырымдама, аксиомалар жүйесі немесе аксиоматикалық талаптар немесе бірыңғай әдіснамалық тәсіл және т.б. Сонымен қатар, зерттеуші эмпирикалық нәтижелерді жалпылау процесінде, бір жағынан, теорияның толықтығына қойылатын талаптар тұрғысынан өзінің пәндік саласына үнемі сілтеме жасап отыруы керек (нәтижесінде пайда болатын тақырыптық тақырыптағы «бос орындар»). Болашақта олар толтырылуы керек, оның ішінде қосымша эксперименттік жұмыс немесе нәтижелерді басқа авторлардан қарызға алу арқылы (әрине, сілтемелермен). Екінші жағынан, алынған жалпыламалар мен тақырыптық аймақты алынған теориялық нәтижелердің жиынтығымен толықтығы, сонымен қатар салынып жатқан тұжырымдамасы мен теориясының сәйкестігі тұрғысынан үнемі байланыстырып отыру қажет. Зерттеуші индукция сатысында өзінің барлық нәтижелерін, қызықтыруы мүмкін барлық нәрселерді егжей-тегжейлі түгендейді. Және ол оларды белгілі бір жіктеу негіздеріне сәйкес алғашқы жалпылауға, содан кейін екінші ретті жалпылауға және т.б. Индуктивті процесс - абстракция - бетоннан абстрактқа көтерілу - барлық нәтижелер авторлық тұжырымдамаға дейін - қысқа (5-7 жол), бірақ ең жалпылама түрде бейнеленетін сыйымды тұжырым теориялық жұмыстың бүкіл мәні мен нәтижелердің жиынтығын құрағанға дейін жүреді. Келесі кезең - дедуктивті процестің уақыты, яғни конкретизация - абстракциядан бетонға өрлеу. Осы кезеңде тұжырымдаманы тұжырымдау факторлар, шарттар, принциптер, модельдер, механизмдер, теоремалар және т.б. Кейде, егер зерттеу проблемасы бірнеше салыстырмалы тәуелсіз аспектілерге бөлінетін болса, тұжырымдама бірнеше тұжырымдамалық ережелер бойынша дамиды - және олар қазірдің өзінде бірнеше принциптер түрінде дамыған және т.б. Қағидалар модельдік сыныптарға, проблемалық типтерге және т.б. Ғылыми теориялық жұмыстың логикалық құрылымы осылай құрылады. Логикалық құрылым процесі 4.1 диаграммада келтірілген [1]. Дұрыс және ақылға қонымды түрде таңдалған техника ғана зерттеу барысында алынған нәтижелердің сенімділігіне кепілдік береді. Сондықтан зерттеудің маңызды кезеңі зерттеу әдістерін жасау болып табылады. Әдістеме теориялық және эксперименттік зерттеулерді қамтуы керек.

Әдетте, теориялық зерттеулер модельдеу арқылы жүзеге асырылады, яғни. модель арқылы құбылысты зерттеу. Модель дегеніміз - зерттелетін объектінің негізгі қасиеттерін, яғни түпнұсқасын көрсететін жасанды жүйе. Математикалық модельдеуде құбылыстар физикасы әр түрлі болуы мүмкін, бірақ математикалық байланыстар бірдей. Физикалық кезде

Жеке нәтижелер жиынтығы

Бірінші ретті жалпылау

Екінші ретті жалпылау

және т.б.

Орталық жүйені құрайтын элемент: тұжырымдама, зерттеу тәсілі, аксиомалар жүйесі және т.б.

Тұжырымдамалық ережелер

Қағидалар

Шарттары

Модельдер

Механизмдер

Талаптар

Процедуралар

және т.б.

Бетоннан абстракцияға көтерілу процесі

Абстрактылыдан бетонға көтерілу процесі

Заттағы құбылыс физикасы мен модель және олардың математикалық тәуелділігі модельдеу саласында бірдей. Күрделі процестерді зерттеу кезінде математикалық модельдеу жиі қолданылады. Модельді құру кезінде зерттелетін объект және оның қасиеттері әдетте жеңілдетіледі. Алайда, модель түпнұсқаға жақын болған сайын, теориялық зерттеулерде алынған нәтижелер нақтыға жақындай түсетінін ескеру қажет. Модельдер физикалық, математикалық және табиғи болуы мүмкін. Физикалық модельдер табиғатта болып жатқан процестерді елестетуге және олардың параметрлеріне жеке параметрлердің әсерін зерттеуге мүмкіндік береді. Математикалық модельдер физикалық модельдерде зерттеу қиын құбылыстарды сандық тұрғыдан пайдалануға мүмкіндік береді. Табиғи модельдер - бұл масштабталған объектілер, олар табиғи жағдайда болатын процестерді барынша толық зерттеуге мүмкіндік береді. Модель процестің маңызды құбылыстарын көрсетуі және оңтайлы болуы керек. Шамадан тыс бөлшектер модельді қиындатады және теориялық зерттеулерді қиындатады, оларды едәуір ауыр етеді. Бірақ сонымен бірге тым жеңілдетілген модель қажетті адекваттылық пен дәлдікті қамтамасыз ете алмайды. Егер оның моделі физикалық мәнді сипаттауға ұсынылған және математикалық формасы болған жағдайда ғана құбылысты толығырақ зерттеп, талдауға болады. Модельдерді зерттеудегі теориялық зерттеулер компьютердің көмегімен жеделдетіледі. Модельдеу үшін компьютерді қолдану пайдалы және тиімді болып шығады, егер кіріс және шығыс параметрлері арасында сандық байланысты аналитикалық әдістермен орнату мүмкін болмаса және эмпирикалық тәуелділікті алу жоғары шығындармен байланысты болса. Компьютерде модельдеу процесі бес кезеңнен тұрады: 1) процестердің негізгі факторлары мен сипаттамаларын бөліп көрсету және олардың арасындағы байланысты математикалық теңдеулерді сипаттау; 2) математикалық сипаттаманы компьютерге енгізу үшін ыңғайлы түрге айналдыру; 3) компьютерге арналған бағдарлама құрастыру; 4) алынған нәтижелерді талдау; 5) осы нәтижелерді тәжірибелік нәтижелермен салыстыру. Имитацияны компьютерлік бағдарламалардың көмегімен де жүзеге асыруға болады [2].

Эксперимент - нақты қарастырылған және бақыланатын жағдайлармен ғылыми тұжырымдалған тәжірибеге негізделген ғылыми зерттеулердің маңызды бөлігі. Ғылыми тілде және зерттеу жұмыстарында эксперимент термині, әдетте, бірқатар байланысты ұғымдарға ортақ мағынада қолданылады: мақсатты байқау, білім объектісін молайту, тәжірибе алу, оның болуының ерекше жағдайларын ұйымдастыру, болжауды тексеру. Бұл тұжырымдама эксперименттерді ғылыми тұрғыдан қоюды және зерттелетін құбылысты нақты ескерілген жағдайларда бақылауды білдіреді, бұл оның даму барысын қадағалап, осы жағдайлар қайталанған сайын оны қайта құруға мүмкіндік береді. «Эксперимент» ұғымы өздігінен осы немесе басқа құбылысты көбейту үшін жағдай жасауға бағытталған әрекетті білдіреді және мүмкін болса, ең таза, т. басқа құбылыстармен күрделі емес [3, 8, 9]. Эксперименттің басты мақсаты - зерттелетін объектілердің қасиеттерін анықтау, гипотезалардың дұрыстығын тексеру және осы негізде ғылыми зерттеу тақырыбын кең және терең зерттеу. Тәжірибенің қойылуы мен ұйымдастырылуы оның мақсатымен анықталады. Ғылымның әртүрлі салаларында жүргізілетін эксперименттер салалық сипатқа ие және тиісті атауларға ие: физикалық, химиялық, биологиялық, әлеуметтік, психологиялық және т.б. Тәжірибелер әр түрлі: - зерттеу мақсаттары бойынша (анықтау, өзгерту, іздеу, шешуші, бақылау); - жағдайдың қалыптасу тәсілі бойынша (табиғи және жасанды); - зерттелетін заттар мен құбылыстардың құрылымы бойынша (қарапайым, күрделі); - өткізуді ұйымдастыру туралы (зертханалық, кең ауқымды, далалық, өндірістік және т.б.); - зерттеу объектісіне сыртқы әсер ету сипаты бойынша (материалды, энергетикалық, ақпараттық); - эксперименттік зерттеу құралының зерттеу объектісімен өзара әрекеттесу сипаты бойынша (шартты және модельдік); - экспериментте зерттелген модельдер типі бойынша (материалдық және ойша); - айнымалы факторлардың саны бойынша (бірфакторлы және көп факторлы); - басқарылатын шамалар бойынша (пассивті және белсенді);

- зерттелетін объектілердің немесе құбылыстардың табиғаты бойынша (технологиялық, социометриялық) және т.б. Тәжірибелерді жіктеу үшін басқа мүмкіндіктерді пайдалануға болады. Табиғи эксперимент зерттеу объектісінің өмір сүруінің табиғи жағдайында (көбінесе биологиялық, әлеуметтік, педагогикалық және психологиялық ғылымдарда қолданылады) эксперименттер жүргізуді көздейді. Жасанды эксперимент жасанды жағдайларды қалыптастыруды көздейді (ол техникалық және жаратылыстану ғылымдарында кең қолданылады). Анықтау эксперименті белгілі бір болжамдарды тексеру үшін қолданылады. Осы эксперимент барысында зерттеу объектісіне әсер ету мен нәтиже арасында белгілі бір байланыстың бар екендігі анықталады, белгілі фактілердің болуы анықталады. Трансформацияланатын немесе сындарлы эксперимент алға қойылған гипотезаға сәйкес зерттеу объектісінің құрылымы мен функцияларын белсенді түрде өзгертуді, объект компоненттері арасында немесе зерттелетін объект пен басқа объектілер арасында жаңа байланыстар мен қатынастар қалыптастыруды көздейді. Зерттеуші зерттеу объектісінің дамуындағы анықталған тенденцияларға сәйкес, объектінің жаңа қасиеттері мен сапаларының қалыптасуына ықпал етуі керек жағдайларды әдейі жасайды. Іздеу эксперименті зерттелетін құбылысқа әсер ететін факторлардың жіктелуі жеткілікті алдын-ала (априори) мәліметтердің болмауына байланысты қиын болған жағдайда өткізіледі. Іздеу экспериментінің нәтижелері бойынша факторлардың маңыздылығы белгіленеді, ал елеусіз жою жүзеге асырылады. Бақылау эксперименті оның күйін, әсер ету сипатын және күтілетін әсерді ескере отырып, зерттеу объектісіне сыртқы әсер ету нәтижелерін бақылауға дейін азаяды. Екі немесе одан да көп гипотезалар осы құбылыстарға бірдей сәйкес келген жағдайда, іргелі теориялардың негізгі ережелерінің дұрыстығын тексеру үшін шешуші эксперимент құрылады. Бұл эксперимент гипотезалардың біреуімен келісетін және екіншісіне қайшы келетін фактілерді береді, мысалы, Ньютонның жарықтың шығу теориясының және Гюйгенстің толқын тәрізді теориясының дұрыстығын тексеруге арналған эксперименттер. Зертханалық эксперимент зертханалық жағдайда арнайы тренажерларды, стандартты құралдарды, стендтерді, жабдықтарды және т.б. Көбіне зертханалық экспериментте объектінің өзі емес, оның үлгісі (моделі) зерттеледі. Бұл эксперимент кейбір сипаттамалардың әсерін зерттеуге мүмкіндік береді, ал басқаларын қатерсіз түрде өзгертеді, сол арқылы минималды уақыт пен ресурстарды жұмсай отырып, жақсы ғылыми ақпарат алады. Алайда, мұндай эксперимент әрдайым зерттеліп отырған процестің нақты барысын толықтай имитациялай бермейді, сондықтан толық масштабты эксперимент қажет. Табиғи эксперимент табиғи жағдайда және нақты объектілерде жүзеге асырылады. Эксперименттің бұл түрі көбінесе өндірілген жүйелерді толық масштабты тестілеу процесінде қолданылады.

Сынақтардың өткізілу орнына байланысты далалық тәжірибелер: өндірістік, полигондық, далалық, жартылай табиғи және т.б. Табиғи эксперимент әрқашан мұқият ойластыруды және жоспарлауды, сондай-ақ зерттеу әдістерін ұтымды таңдауды қажет етеді [3, 7]. Толық ауқымды эксперименттің негізгі ғылыми мәселесі - эксперименттік жағдайлардың құрылған объект жұмыс істейтін нақты жағдайға жеткілікті сәйкестігін (барабарлығын) қамтамасыз ету. Демек, ауқымды эксперименттің орталық міндеттері: - объектінің статистикалық және динамикалық параметрлерін анықтау; - сыналатын объектіге қоршаған ортаның әсер ету сипаттамаларын зерттеу; - объектінің тиімділігін бағалау және оның көрсетілген талаптарға сәйкестігін тексеру. Психологияда, социологияда, педагогикада ашық және жабық эксперименттер кең таралған. Ашық экспериментте тапсырмалар субъектіге ашық түрде түсіндіріледі, жабық экспериментте объективті мәліметтер алу үшін бұл тапсырмалар субъектіден жасырылады. Жабық эксперимент оның мұқият маскалануымен және жұмыс табиғи жағдайда сырттан жүруімен сипатталады. Қарапайым эксперимент тармақталған құрылымы жоқ, қарапайым функцияларды орындайтын өзара байланысқан және өзара әрекеттесетін элементтер саны аз объектілерді зерттеу үшін қолданылады. Күрделі экспериментте құрылымы тармақталған және күрделі функцияларды орындайтын өзара байланысты және өзара әрекеттесетін элементтер саны көп құбылыстар немесе заттар зерттеледі.

Ақпараттық эксперимент белгілі бір (формасы мен мазмұны бойынша) ақпараттың зерттеу объектісіне әсерін зерттеу үшін қолданылады. Ақпараттық эксперимент көбінесе биология, психология, әлеуметтану, кибернетика және т.б. Осы эксперименттің көмегімен зерттелетін объектінің күйінің өзгеруі оған баяндалған ақпараттың әсерінен зерттеледі. Материалдық эксперимент әр түрлі материалдық факторлардың зерттеу объектісінің жағдайына әсерін зерттеуді қамтиды. Мысалы, әр түрлі пластификатор қоспаларының бетон қоспасының қозғалғыштығына әсері, бетонның беріктігі және т.б. Классикалық немесе кәдімгі эксперимент - эксперимент жүргізуші эксперимент жүргізуге арналған құралдарды (құрылғылар, аспаптар, эксперименттік қондырғылар) пайдаланып, эксперименталды зерттеу объектісі немесе пәнін танушы субъект ретінде әрекет етеді. Модельдеудегі эксперимент құралдарының арасындағы айырмашылық ақыл-ой мен материалдық эксперименттерді ажыратуға мүмкіндік береді. Ой эксперименті - бұл танушы субъектінің ақыл-ой әрекетінің бір түрі, оның барысында нақты эксперименттің құрылымы қиялда жаңғырады [3, 11]. Материалдық эксперимент. Осы эксперимент процесінде идеалды емес, материал қолданылады. Материалдық эксперименттің психикалық эксперименттен басты айырмашылығы - нақты эксперимент - бұл сана мен сыртқы әлем арасындағы объективті материалдық байланыстың формасы, ал ой эксперименті - бұл субъектінің теориялық іс-әрекетінің нақты формасы. Ой экспериментінің нақты экспериментпен ұқсастығы нақты экспериментті іс жүзінде жүзеге асырмас бұрын, алдымен адам ойлау және жоспарлау процесінде психикалық тұрғыдан жүзеге асыратындығымен анықталады. Сондықтан ой эксперименті көбінесе нақты эксперименттің идеалды жоспары ретінде белгілі бір мағынада оны болжайды. Модельдік эксперимент. Эксперименттің бұл түрі, классикалықтан айырмашылығы, зерттелетін объектінің моделімен айналысады. Модель эксперименттік қондырғының бөлігі болып табылады, зерттеу объектісін ғана емес, сонымен қатар белгілі бір объектіні зерттеу жағдайларын жиі ауыстырады. Энергетикалық эксперимент зерттеудің объектісіне әр түрлі энергия түрлерінің (механикалық, жылулық, электромагниттік және т.б.) әсерін зерттеу үшін қолданылады. Тәжірибенің бұл түрі жаратылыстану ғылымдарында кең таралған.

Бір факторлы эксперимент мыналарды болжайды: - ерекше маңызды факторларды таңдау; - зерттеушіні қызықтыратын факторлардың ауыспалы вариациясы; - кедергі келтіретін факторларды тұрақтандыру. Мультифакторлы эксперименттің мәні мынада: барлық айнымалылар бірден өзгеріп отырады және әр әсер белгілі бір тәжірибелер сериясында жүргізілген барлық тәжірибелердің нәтижелеріне сәйкес бағаланады. Пассивті экспериментті жүргізу кезінде объектіні оның жұмысына жасанды араласусыз бақылау нәтижесінде тек таңдалған индикаторларды (айнымалылар, параметрлер) өлшеу көзделеді. Мысалы, бақылау: жалпы немесе кез-келген нақты аурудың саны; көлік ағындарының қарқындылығы, құрамы, жылдамдығы үшін, белгілі бір адамдар тобы үшін; жол-көлік оқиғаларының саны бойынша және т.б. Белсенді эксперимент арнайы кіріс сигналдарын (факторларды) таңдауды қамтиды және зерттелетін жүйенің кірісі мен шығысын басқарады.

Технологиялық эксперимент технологиялық процестің элементтерін (өнімдер, жабдықтар, жұмысшылардың қызметі және т.б.) немесе тұтастай алғанда процесті зерттеуге бағытталған. Есептік эксперимент - эксперименттік зерттеудің ерекше түрі. Есептік эксперимент - бұл математикалық модельдерді қолдану кезінде техникалық база ретінде қолданбалы математика мен электрондық есептеуіш машиналарын пайдалануға негізделген зерттеудің әдістемесі мен технологиясы. Ол зерттелетін объектілердің әртүрлі эксперименттік шарттарда көрінетін объектінің қасиеттерін көрсетуге қабілетті, арнайы математикалық құрылымның көмегімен қалыптасатын математикалық модельдерін құруға негізделген. Бірақ бұл математикалық құрылымдар белгілі бір жағдайларда модельдерге айналады: - құрылым элементтеріне физикалық интерпретация берілгенде; - математикалық құрылымның параметрлері мен объектінің эксперименттік анықталған қасиеттері арасындағы байланысты орнату кезінде; - модельдің және кейбір элементтердің сипаттамалары тұтасымен объектінің қасиеттеріне сәйкес болғанда. Математикалық құрылымдар зерттелетін объектінің моделі болып табылады және математикалық, яғни символдық немесе белгілік формада, табиғатта объективті түрде болатын тәуелділіктер, байланыстар мен заңдылықтарда көрінеді.

Математикалық модель немесе оның бөлігі әрдайым дерлік көрнекі элементтермен сәйкес түсіндірмелермен бірге жүруі мүмкін, мысалы, диаграммалар, графиктер, суреттер және т.б. Кейде күрделі құрылғының моделі кейбір қасиеттері бойынша қарапайым объектінің үлгісіне ұқсас болуы мүмкін. Әр есептеу экспериментінің негізінде есептеу математикасы техникасына негізделген математикалық модель жатыр. Электрондық есептеу технологиясының жедел дамуымен қатар көптеген бөлімдерден тұратын қазіргі заманғы есептеу математикасы да дамиды. Мысалы, жақында арифметикалық және логикалық амалдар көмегімен кез-келген сандық нәтиже алуға мүмкіндік беретін дискретті талдау пайда болды. Мұнда математика мәселесі арифметикалық амалдар тізбегі, яғни шешім алгоритмі түрінде шешімдерді, мүмкін шамамен ұсынуға дейін азаяды. Есептеу экспериментінің теориясы мен практикасы есептеу математикасының әдістерін математикалық модельдеу негізінде құрылды. Есептеу экспериментінің технологиялық циклі бірнеше кезеңге бөлінеді. 1. Зерттелетін объект үшін физикалық модель құрылды. Қарастырылып отырған құбылыста ол барлық операциялық факторлардың негізгі және минор болып бөлінуін анықтайды. Зерттеудің осы кезеңіндегі соңғысы жойылады. Сонымен бірге модельдің қолданылу мүмкіндігі туралы болжамдар мен шарттар, сондай-ақ алынған нәтижелер жарамды болатын шекаралар тұжырымдалады. Математикалық модельді жаратылыстанудың немесе техниканың осы саласын жетік білетін мамандар, сонымен қатар математикалық есепті шешу мүмкіндіктерін елестететін математиктер жасайды. Модель математикалық терминдерде, дифференциалды немесе интегралды-дифференциалдық теңдеулер түрінде жазылған. 2. Тұжырымдалған математикалық есепті есептеу әдісі жасалуда. Бұл есеп алгебралық формулалар жиынтығы түрінде ұсынылған, оған сәйкес есептеулер жүргізілуі керек, сондай-ақ осы формулалардың қолданылу ретін көрсететін шарттар ұсынылады. Осындай формулалар мен шарттардың жиынтығы есептеу алгоритмі деп аталады. Есептеу эксперименті көп айнымалы сипатқа ие, өйткені қойылған мәселелерді шешу көбіне көптеген кіріс параметрлеріне байланысты болады. Осыған қарамастан, есептеу экспериментіндегі әрбір нақты есептеу барлық параметрлердің белгіленген мәндерімен жүзеге асырылады. Есептеу экспериментінің нәтижесінде параметрлердің оңтайлы жиынтығын анықтау мәселесі жиі туындайды. Оңтайлы қондырғыны құру кезінде тек кейбір параметрлердің мәндерінен ерекшеленетін бір типті проблемалық нұсқалардың көптеген есептеулерін жүргізу қажет. Сондықтан есептеу экспериментін ұйымдастырған кезде экспериментаторға тиімді сандық әдістерді қолдану қажет. 3. Есепті шешудің алгоритмі мен бағдарламасы жасалған. 4. Бағдарламада есептеулер жүргізгенде, нәтиже кейбір цифрлық ақпарат түрінде алынады, содан кейін оны ашу керек. Есептеу экспериментінде ақпараттың нақтылығы оның негізінде жатқан модельдің сенімділігімен, бағдарламалар мен алгоритмдердің дұрыстығымен анықталады, олар үшін модельдің алдын-ала «тестілеу» сынақтары өткізіледі. 5. Есептеу нәтижелерін өңдеу, оларды талдау және қорытындылар. Бұл кезеңде математикалық модельді нақтылау қажет болуы мүмкін, яғни оны жеңілдету немесе күрделендіру; жеңілдетілген инженерлік шешімдер мен қажетті ақпаратты қарапайым жолмен алуға мүмкіндік беретін формулалар құру туралы ұсыныстар болады. Егер толық масштабты эксперименттер жүргізу және физикалық модель құру мүмкін болмаса немесе өте қымбат болып шықса, есептеу эксперименті өте маңызды болады.

Есептеу экспериментінің мысалы ретінде адамның қоршаған ортаға қазіргі заманғы әсерінің ауқымын зерттеуге болады. Мысалы, жердегі климаттық жағдайлардың өзгеруі атмосферадағы, мұхиттағы және құрлықтағы физикалық процестердің өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады. Сондықтан климаттық жүйені осы өзара әрекеттесулердің барлығын ескеретін тиісті математикалық модель көмегімен зерттеуге болады. Климаттық жүйенің ауқымы өте үлкен, тіпті белгілі бір аймақта эксперимент өте қымбатқа түседі. Алайда, климаттың ғаламдық жүйесі бойынша емес, оның математикалық моделі бойынша зерттеулер жүргізетін, бірақ ауқымды емес, есептеуіш климаттық жаһандық эксперимент мүмкін. Ғылым мен техникада сонымен қатар күрделі жүйелерді зерттеуде есептеу эксперименті мүмкін болатын көптеген салалар бар [3].