Формализация

Моделирование – это практическое или теоретическое оперирование объектом, при котором изучаемый предмет замещается каким-либо естественным или искусственным аналогом, через исследование которого мы проникаем в предмет познания.

Моделирование.

Аналогия.

В природе самого понимания фактов лежит аналогия, связывающая нити неизвестного с известным. Новое может быть осмыслено, понято только через образы и понятия старого, известного.

Аналогия – это правдоподобное вероятное заключение о сходстве двух предметов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках.

Несмотря на то, что аналогии позволяют делать лишь вероятные заключения, они играют огромную роль в познании, так как ведут к образованию гипотез, т.е. научных догадок и предположений, которые в ходе дополнительного исследования и доказательства могут превратиться в научные теории. Аналогия с тем, что уже известно, помогает понять то, что неизвестно. Аналогия с тем, что является относительно простым, помогает познать то, что является более сложным. Например, по аналогии с искусственным отбором лучших пород домашних животных Ч. Дарвин открыл закон естественного отбора в животном и растительном мире. Наиболее развитой областью, где часто используют аналогию как метод, является так называемая теория подобия, которая широко применяется при моделировании.

Одной из характерных черт современного научного познания является возрастание роли метода моделирования.

Моделирование основано на подобии, аналогии, общности свойств различных объектов, на относительной самостоятельности нормы. Например, взаимодействие электростатических зарядов (закон Кулона) и взаимодействие гравитационных масс (закон всемирного тяготения Ньютона) описываются одинаковыми по своей математической структуре выражениями, различающимися лишь коэффициентом пропорциональности (постоянная кулоновского взаимодействия и постоянная тяготения). Это формально общие, одинаковые черты и соотношения двух или более объектов при их различии в других отношениях и признаках отражены в понятии подобия, или аналогии, явлений действительности.

Модель - имитация одного или ряда свойств объекта с помощьюнекоторых иных предметов и явлений. Поэтому моделью может бытьвсякий объект, воспроизводящий требуемые особенности оригинала. Если модель и оригинал – одинаковой физической природы, то мы имеем дело с физическим моделированием. Когда явление описывается той же системой уравнений, что и моделируемый объект, то такое моделирование именуется математическим. Если некоторые стороны моделируемого объекта представлены в виде формальной системы с помощью знаков, которая затем изучается с целью переноса полученных сведений на сам моделируемый объект, то мы имеем дело с логически-знаковым моделированием.

Моделирование всегда и неизбежно связано с некоторым упрощением моделируемого объекта. Вместе с тем оно играет огромную эвристическую роль, являясь предпосылкой новой теории.

Существенное значение в познавательной деятельности имеет такой метод, как формализация.

Формализация – обобщение форм различных по содержанию процессов, абстрагирование этих форм от их содержания. Всякая формализация неизбежно связана с некоторым огрублением реального объекта.

Формализация связана не только с математикой, математической логикой и кибернетикой, она пронизывает все формы практической и теоретической деятельности человека, отличаясь лишь уровнями. Исторически она возникла вместе с возникновением труда, мышления и языка.^*

Дополнительная информация:

Формализация базируется на различении естественных и искусственных языков. Выражение мышления в естественном языке можно считать первым шагом формализации. Естественные языки как средство общения характеризуются многозначностью, многогранностью, гибкостью, неточностью, образностью и др. Это открытая, непрерывно изменяющаяся система, постоянно приобретающая новые смыслы и значения.

Дальнейшее углубление формализации связано с построением искусственных (формализованных) языков, предназначенных для более точного и строгого выражения знания, чем естественный язык, с целью исключить возможность неоднозначного понимания – что характерно для естественного языка (язык математики, логики, химии и др.). Символические языки математики и других точных наук преследуют не только цель сокращения записи – это можно сделать с помощью стенографии. Язык формул искусственного языка становится инструментом познания. Он играет такую же роль в теоретическом познании, как микроскоп и телескоп в эмпирическом познании. Именно использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Достоинство искусственных языков состоит, прежде всего, в их точности, однозначности, а самое главное – в возможности представления обычного содержательного рассуждения посредством вычисления.

Однако формализация внутренне ограничена в своих возможностях. Доказано, что всеобщего метода, позволяющего любое рассуждение заменить вычислением, не существует. Теоремы Геделя дали достаточно строгое обоснование принципиальной невозможности полной формализации научных рассуждений научного знания в целом.

Любой самый богатый по своим возможностям искусственный язык не способен отразить в себе противоречивую и глубокую сущность реальности и быть во всех отношениях адекватным заменителем естественного языка. Поэтому знаменитый французский физик Луи де Бройль вполне обоснованно подчёркивал: «Лишь обычный язык, поскольку он более гибок, более богат оттенками и более ёмок, при всей своей относительной неточности по сравнению со строгим символическим языком позволяет формулировать истинно новые идеи и оправдывать их ведением путём наводящих соображений или аналогий. … Итак, даже в наиболее точных, наиболее разработанных областях науки применение обычного языка остаётся наиболее ценным из вспомогательных средств выражения мысли».

_____________________________________________________________________

Определенные приемы трудовой деятельности, умения, способы осуществления трудовых операций выделялись, обобщались, фиксировались и передавались от старших к молодым в отвлечении от конкретных действий, объектов и средств труда. Крайним полюсом формализации являются математика и математическая логика, изучающая форму рассуждений, отвлекаясь от содержания.

Процесс формализации рассуждений заключается в том, что, 1)происходит отвлечение от качественных характеристик предметов; 2)выявляется логическая форма суждений, в которых зафиксированы утверждения относительно этих предметов; 3)само рассуждение из плоскости рассмотрения связи предметов рассуждения в мысли переводится в плоскость действий с суждениями на основе формальных отношений между ними. Использование специальной символики позволяет устранить многозначность слов обычного языка. В формализованных рассуждениях каждый символ строго однозначен. Методы формализации совершенно необходимы при разработке таких научно-технических проблем и направлений, как компьютерный перевод, проблематика теории информации, создание различного рода автоматических устройств для управления производственными процессами и др.