Определение понятий. Моделирование как метод познания

Моделирование как метод познания

Терминология:

модель, объект моделирования, субъект моделирования, адекватность модели, моделирование.

Моделирование как метод познания

ОБЪЕКТ (позднелат. objectum – предмет, от лат. objicio – бросаю вперёд, противопоставляю), то, что противостоит субъекту в его предметно-практической и познавательной деятельности. Объект не просто тождествен объективной реальности, а выступает как такая её часть, которая находится во взаимодействии с субъектом, причём само выделение объекта познания осуществляется при помощи форм практической и познавательной деятельности, выработан­ных обществом и отражающих свойства объективной реальности.

Объект дан познающему субъекту в его ощущениях, однако здесь он выступает ещё как бы в скрытой, непроанализированной форме. Адекватное воспроизведение объекта в мышлении предполагает преобразование исходных данных познания, а идеальное воссоздание объекта выступает как результат применения субъектом определенных способов познавательной деятельности, логических операций. Использование при воспроизведении объекта логических операций не означает «творение» объекта: содержание познавательных операций черпается не из глубин субъекта, а определяется объектом. Вырабатываемое субъектом знание постоянно соотносится с объектом, проверяется через материальную практическую деятельность (и в т. ч. опыт, эксперимент). Движение познания от исходных чувств, данных к идеальному воссозданию объекта в виде системы понятий, от эмпирического уровня знания к теоретическому уровню не означает отход от объекта., а выступает как движение по слоям самого объекта, от поверхностных – к более глубоким.

Источник: Философский энциклопедический словарь

Определение понятий

МОДЕЛЬ (франц. modele, от лат. modulus – мера, образец, норма), в логике и методологии науки – аналог (схема, структура, знаковая система) определенного фрагмента природной или социальной реальности, порождения человеческой культуры, концептуально-теоретического образования и т. п.– оригинала модели. Этот аналог служит для хранения и расширения знания (информации) об оригинале, конструирования оригинала, преобразования или управления им. С гносеологической точки зрения модель – это «представитель», «заместитель» оригинала в познании и практике. Результаты разработки и исследования модели при определенных условиях, выясняемых в логике и методологии и специфических для различных областей и типов моделей, распространяются на оригинал. С логической точки зрения подобное распространение основано на отношениях изоморфизма и гомоморфизма, существующих между моделью и тем, что с её помощью моделируется (изоморфный либо гомоморфный образ некоторого объекта и есть его модель), либо на более общих отношениях. Одним из них является следующее: система М₁ есть модель системы М₂, если существуют изоморфные между собой гомоморфные образы М₁¹ и М₂¹ этих систем (изоморфизм и гомоморфизм оказываются частными случаями данного отношения: первый получается при отождествлении М₁ с М₁¹ и М₂ с М₂², а второй – при отождествлении элементов в одной из приведённых пар). Данное отношение, являющееся, подобно изоморфизму, отношением типа равенства, придаёт модельному отношению относительный характер, т. к. ставит вопрос о выборе модели и оригинала в зависимость от конкретных постановок задач (например, при разных точках зрения моделью может считаться и аэрофотоснимок местности, и сама местность). Эта ситуация соответствует сложившейся в науке практике оперирования термином «модель»: системы математических утверждений (аксиом, уравнений), служащие для описания некоторой области (областей) реальных либо абстрактных объектов в таких науках, как физика, космология, математическая лингвистика, математическая экономика, кибернетика, называются моделью, в то время как в логике и математике этот термин имеет противоположный смысл. Под моделью здесь понимается интерпретация систем логико-математических положений. Изучение таких интерпретаций производится в логической семантике, а также в теории моделей математической логики, где под моделью понимают произвольное множество элементов с определёнными на нём функциями и предикатами. Однако независимо от того, какой член отношения аналог – оригинал рассматривается в качестве модели, последняя всегда выполняет познавательную роль, выступая средством объяснения, предсказания и эвристики.

Источник: Философский энциклопедический словарь

МОДЕЛИРОВАНИЕ, метод исследования объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений (органических и неорганических систем, инженерных устройств, разнообразных процессов – физических, химических, биологических, социальных) и конструируемых объектов для определения либо улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и т. п. Формы моделирования разнообразны и зависят от используемых моделей и сферы применения моделирования. По характеру моделей выделяют предметное и знаковое (информационное) моделирование.

Предметным наз. моделирование., в ходе которого исследование ведётся на модели, воспроизводящей определённые геометрические, физические, динамические либо функциональные характеристики объекта модели – оригинала; в частном случае аналогового моделирования., когда оригинал и модель описываются едиными математическими соотношениями (например, одинаковыми дифференциальными уравнениями), электрические модели используются для изучения механических, гидродинамических, акустических и др. явлений.

При знаковом моделировании, моделями служат схемы, чертежи, формулы, предложения в некотором алфавите (естественного или искусственного, языка) и т. п. Важнейшим видом такого моделирования является математическое (логико-математические) моделирование, производимое выразительными и дедуктивными средствами математики и логики. Поскольку действия со знаками всегда в той или иной мере связаны с пониманием знаковых конструкций и их преобразований, построение знаковых (информационных) моделей или их фрагментов может заменяться мысленно-наглядным представлением знаков или операций над ними (мысленное моделирование). По характеру той стороны объекта, которая подвергается моделированию, различают модели его структуры и его поведения (функционирования, протекающих в нём процессов и т. п.). Это различение приобретает чёткий смысл в науках о жизни, где разграничение структуры и функции систем живого принадлежит к числу фундаментальных методологических принципов исследования, и в кибернетике, делающей акцент на моделирование функционирования систем.

Понятие моделирования является гносеологической категорией, характеризующей один из важных путей познания. Возможность моделирования, т. е. переноса результатов, полученных в ходе построения и исследования моделей, на оригинал, основана на том, что модель в определенном смысле отображает (воспроизводит, моделирует) какие-либо его стороны; для успешного моделирования этих сторон важно наличие соответствующих теорий или гипотез, которые, будучи достаточно обоснованными, указывали бы на рамки допустимых при моделировании упрощений.

Моделирование всегда применяется вместе с другими общенаучными и специальными методами; особенно тесно оно связано с экспериментом. Изучение какого-либо явления на его модели (при предметном, аналоговом, знаковом моделировании, модель на ЭЦВМ) есть особый вид эксперимента – модельный эксперимент, отличающийся от обычного эксперимента тем, что в процесс познания включается «промежуточное звено» – модель, являющаяся одновременно и средством, и объектом экспериментального исследования, заменяющим оригинал. В важном частном случае такого эксперимента – в модельно-кибернетическом эксперименте – вместо «реального» экспериментального оперирования с изучаемым объектом находят алгоритм (программу) его функционирования, который и выступает в качестве модели.

Моделирование необходимо предполагает использование процедур абстрагирования и идеализации. Эта черта моделирования особенно существенна в том случае, когда предметом моделирования являются сложные системы, поведение которых зависит от большого числа взаимосвязанных факторов различной природы. В ходе познания такие системы отображаются в разных моделях, дополняющих друг друга. Более того, возникают ситуации, когда создаются противоречащие модели одного и того же явления; эти противоречия могут «сниматься» в ходе развития науки (и затем появляться при моделировании на более глубоком уровне). Например, на определенном этапе развития теоретической физики при моделировании физических процессов на «классическом» уровне использовались модели, подразумевающие несовместимость корпускулярных и волновых представлений; эта противоречивость была преодолена созданием квантовой механики, в основе которой лежит тезис о корпускулярно-волновом дуализме физической реальности.

Моделирование глубоко проникает в теоретическое мышление и практическую деятельность. Это не только одно из средств отображения явлений и процессов реальности, но и критерий проверки научных знаний, осуществляемой непосредственно или с помощью установления отношения рассматриваемой модели к другой модели или теории, адекватность которой считается практически обоснованной. Применяемое в органическом единстве с другими методами, моделирование служит углублению познания, его движению от относительно бедных информацией моделей к моделям, полнее раскрывающим сущность исследуемого объекта.

Источник: Философский энциклопедический словарь

Модели объектов реальной действительности (предметов, процессов, явлений) используются для:

− представления (репрезентации) материальных предметов;

− объяснения известных фактов;

− построения гипотез;

− получения новых знаний об исследуемых объектах;

− прогнозирования;

− управления и пр.

Потребность в моделировании возникает в таких сферах человеческой деятельности, как:

− познание;

− общение (в широком смысле слова);

− практическая деятельность.

Структурой объекта называют совокупность его элементов и существующих между ними связей.

Поведением объекта называют изменения его внешнего вида, и структуры с течением времени в результате взаимодействия с другими объектами.

Моделирование внешнего вида объекта используется для:

− идентификации (узнавания) объекта;

− долговременного хранения образа.

Моделирование структуры объекта используется для:

− её наглядного представления;

− изучения свойств объекта;

− выявления значимых связей;

− изучения стабильности объекта.

Моделирование поведения применяется при:

− планировании, прогнозировании;

− установлении связей с другими объектами;

− выявлении причинно-следственных связей;

− управлении;

− конструировании технических устройств и т. п.

Моделирование опирается на следующие основные принципы научного знания.

Принцип редукционизма – возможность сведения более сложного к более простому. Это значит, что изучение более простого может что-то сказать и о самом объекте.

Принцип эволюции – все высшие формы постепенно развились из низших форм. Это значит, что, анализируя поведение низших форм, можно прогнозировать поведение высших форм.

Принцип рациональности, который гласит, что объекты реального мира можно познавать с помощью логики и математики.