На сучасному етапі розвитку науково-технічного прогресу технічні системи розвиваються безперервно, характеризуються високим ступенем спадковості. Кожна заново створена технічна система є результатом попередніх наукових праць, процесів, пристроїв, речовин. У механіці, фізиці, хімії, в технічних науках джерелом гіпотез для побудови нових теорій, принципів завжди були старі. І. Ньютон писав: "Якщо я бачив далі від своїх попередників, то тільки тому, що я стояв на плечах гігантів".

Тому, починаючи дослідження, необхідно зробити огляд матеріалів з даної теми та проаналізувати їх з точки зору поставленої мети наукової роботи. До таких матеріалів може належати науково-технічна (книжки, науково-технічні збірники, реферативні та інформаційні видання тощо) та патентна література (реферативні журнали та описи винаходів).

Вивчення стану проблеми є необхідним етапом наукового дослідження, бо більшість задач дослідження виникає безпосередньо на виробництві. Сутність такої задачі зазвичай завуальована багатьма несуттєвими і другорядними фактами.

Наприклад, коли на Обухівському заводі в Санкт-Петербурзі перейшли до виготовлення важких гармат, перед дирекцією постала проблема, як забезпечити їх якість: нові гармати, виготовлені із 12-тонних заготовок, то розвалювались після декількох пострілів, то витримували декілька тисяч пострілів. Було вирішено перевірити дотримання технологічних вимог на всіх етапах виготовлення гармат. Для цього технологічний процес розділили на низку послідовних етапів. Інженерові-технологу Д.К.Черпову необхідно було "забезпечити кування гарматних заготовок в однакових умовах відповідно до письмової вказівки власника заводу". Д.К. Чернов, зіставляючи зразки металу міцних та неміцних гармат, з'ясував, що у міцних гарматах метал дрібнозернистий, а в неміцних — великозернистий. Уточнивши мету дослідження, він припустив, що міцність металу залежить від його зернистості. Аналіз науково-технічної літератури дав змогу Д.К. Черпову визначити, що структура металу формується при куванні. Тепер задача дослідження формулювалась так: "вивчити вплив режимів кування на структуру та зернистість металу, а також визначити режими, при яких структура забезпечує високу міцність металу". Експериментальні дослідження, проведені на Обухівському заводі, показали, яким чином режими теплової і механічної обробки при куванні впливають на структуру і міцність металу.

Із наведеного прикладу бачимо важливість правильної постановки задачі дослідження. Кожне нове дослідження, наукова публікація, що його відображає, виникають на ґрунті попередніх. Робота з науково-технічною літературою дає змогу визначити напрям розвитку технічної системи (об'єкта чи процесу), відділити задачу від другорядних та супутніх, здійснити декомпозицію мети дослідження і його планування.

Пошук матеріалів до теми дослідження в науково-технічній літературіздійснюють за допомогою каталогів. Існують каталоги трьох типів: алфавітний, систематичний, предметно-алфавітний.

Алфавітний каталог, в якому література розташовується за алфавітним порядком авторів або за алфавітним порядком публікацій (для словників, збірників, альбомів, інструкцій, звітів та будь-яких публікацій, якщо авторів більше трьох).

Систематичний каталог, в якому література розташовується за універсальним десятковим класифікатором (УДК), за яким усі галузі знань поділені на 10 класів: 0 — Загальний відділ. Наука. Організація. Розумова діяльність. Знаки і символи. Документи і публікації; 1 — Філософія; 2 — Релігія; 3 — Економіка; 4 — Вільний клас; 5 — Математика. Природничі науки; 6 — Прикладні науки. Медицина. Техніка; 7 — Мистецтво. Прикладне мистецтво. Фотографія. Музика; 8 — Філологія. Мовознавство. Художня література. Літературознавство; 9 —Краєзнавство. Географія. Біографія. Історія.

Кожен із основних класів поділений на 10 розділів, які, своєю чергою, на десять підрозділів і т.д. Поняття деталізуються шляхом подовження індексів. Кожна наступна цифра не змінює змісту попередніх, а лише уточнює їх. Наприклад, розглянемо розподіл на групи і підгрупи класу прикладних наук:

Для розширення можливостей системи УДК використовуються також спеціальні визначники:

• визначники характеру матеріалу зазначаються в дужках: (031) — Енциклопедія; (075) — Підручники. Наприклад, УДК 621.9 (075) — Підручники з різання матеріалів зняттям стружки.

• визначники аспекту вивчення питання подаються після основного
індексу через крапку і два нулі перед цифровим позначенням: .001 —
Теоретична точка зору; .002 — Технологія; .002.3 — Сировина. Матеріали.

Застосування двокрапки дає змогу здійснювати синтез понять. Наприклад, поняття УДК 621.9 : 536.2 означає "теплопередача при різанні зняттям стружки", бо двокрапка об'єднує поняття УДК 621.9 "Різання зняттям стружки" та УДК 536.2 "Теплопередача".

Предметно-алфавітний каталог використовується, коли невідомо, до якого розділу УДК належить тема дослідження. Він побудований за допомогою набору ключових понять, які розташовані в ньому в алфавітному порядку. При користуванні цим каталогом ключове поняття треба висловити максимальною кількістю слів-синонімів. Якщо в каталозі такого слова немає, то його замінюють на більш загальне поняття.

Пошук патентних матеріалів до теми дослідженнятакож є невід'ємною частиною етапу постановки задачі дослідження, оскільки він забезпечує:

• прогнозування тенденції розвитку наукових напрямів розвитку техніки і технологій;

• оцінку технічного рівня результатів шляхом їх порівняння з існуючими зразками;

• перевірку патентоспроможності створених технічних систем.

Патентна документація — найбільш повне зібрання даних про науково-технічні досягнення людства за останні 250 років. Основою класифікації цієї інформації є міжнародний класифікатор винаходів (МКВ), побудова якого ґрунтується на двох принципах:

• предметно-тематичний, за яким об'єкти класифікуються залежно від галузі їх застосування;

• функціональний, за яким в основу класифікації покладено тотожність функцій об'єктів незалежно від галузі техніки, де об'єкт застосовується.

Система МКВ складається з 8 розділів, 20 підрозділів, 115 класів і т.д. Основні її розділи: А — Задоволення життєвих потреб людини; В — Різні технологічні процеси; С — Хімія і металургія; D— Текстиль та папір; Е — Будівництво; F — Прикладна механіка, освітлення і опалення; двигуни та помпи; зброя та боєприпаси; G — Технічна фізика; Н— Електрика. За предметно-тематичним принципом побудовані розділи А, С, D, Е, F, G, Н, а за функціональним — розділ В.

На етапі постановки задачі дослідження та вибору напряму проведення робіт важливу роль відіграє аналіз патентів з теми дослідження за останні 5-10 років. Лише підраховуючи їх кількість, можна зробити певні висновки:

1. Якщо кількість патентів за кожен наступний рік перевищує дані попереднього року, то напрям дослідження перспективний, а його тема — актуальна.

2. Якщо кількість патентів приблизно однакова, то необхідно створити паралельний напрям проведення дослідження, а наукову тему розширити.

3. Якщо кількість патентів з кожним роком зменшується, то тема дослідження ґрунтується на застарілих ідеях і уявленнях. У цьому випадку доцільно провести пошукове дослідження.