 |
Индукция и индуктивные умозаключения
|
|
|
|
Индуктивные умозаключениястроятся из наблюдений, путем обобщения знаний меньшей общности, опираясь на некоторые их особенности, к знаниям большей общности (от суждений типа I к суждениям A, а от суждений O, к суждениям E). Они дают, как правило, лишь вероятностные заключения, поскольку, если заключение содержит новую информацию, превосходящую информацию посылок, оно не может непосредственно следовать из посылок и его истинность остается под вопросом, требуя дополнительных подтверждений.
Так же, как логика дедуктивных умозаключений основана на том, что ничто частное не существует вне общего, логика индуктивных умозаключений основана на том что, общее не существует самостоятельно, любые закономерности обнаруживаются, проявляясь в частностях.
Индукция упрощает мир, облегчая его понимание, не будь ее, человечество, в своих познаниях, не двинулось бы дальше бесчисленного набора, не имеющих значения фактов и, до сих пор бы лазило по деревьям (если б не вымерло). Все крупные гипотезы и основные законы науки построены методом обобщения частных случаев. Только дополнительные (частные) законы, выводимые из основных, получают методом дедукции. Можно сказать что, индуктивные умозаключения несут в себе зерно гениальности и остаются для многих недоступными только из-за боязни взять ответственность на себя и быть осмеянными. А между тем, незначительное, на первый взгляд обобщение может привести к революционному прорыву в какой-либо сфере человеческой деятельности. Однако, поскольку индукция – это обобщение, никогда нельзя знать наверняка, что оно не поспешно, тем более, что к ней часто прибегают глупцы и наглецы, тем самым, компрометируя сам метод индукции.
|
|
|
Слово «индукция» означает «наведение» и если в электродинамике она наводит ток, то в логике, наводит мысль, в чем сходна с аналогией.
Полная индукция не имеет принципиального различия с дедукцией и дает достоверное знание, строя заключение о каком-либо понятии и всех его элементах на основе анализа каждого из них, рассматривая их все и используя посылками единичные суждения (в том числе общие). Ее построение такое:
| A имеет признак θ B имеет признак θ C1 имеет признак θ C2 имеет признак θ И все D имеет признак θ … и последний Z, так же, имеет признак θ A, B, C и другие, вплоть до Z имеют признак θ Все они принадлежат к понятию λ Других λ не существует Все λ имеют признак θ |
Для ее использования необходимо:
1. Точно знать число рассматриваемых единиц.
2. Убедится что, устанавливаемый признак (θ) действительно принадлежит каждому элементу этого класса (λ).
Выведение истинных заключений полной индукцией часто требует огромного числа дополнительных фактов для подтверждения всех ее следствий, что сильно ограничивает область ее применения, но иногда интерес, вызываемый ей, больше лени, а ожидаемые последствия, ценнее текущих расходов. Главный ее минус – некоторая доля вероятности того, что не все факторы учтены, а значит, что индукция может оказаться неполной.
Неполная индукция дает вероятностное заключение и применяется при невозможности рассмотрения всех без исключения случаев. К неполной индукции относится перечислительная, аналитическая, научная.
Перечислительная (популярная) индукция осуществляется на основании повторяемости одного и того же признака у ряда факторов и отсутствия противоречивого случая, выводом что, все факторы этого рода имеют указанный признак. Так, обнаруживая массу у всех известных ему предметов, Ньютон обобщил: «Все тела имеют массу». Но подобные обобщения не всегда правомерны. Примером поспешного обобщения служит следующий: европейцы считали что, все лебеди белые, пока не обнаружили в Австралии черных. Поскольку перечислительная индукция допускает исключения из правил, ее выводы лишь правдоподобны, а не достоверны. Уверенность в их истинности растет с появлением новых подтверждений, но утверждение ее возможно лишь через другие способы умозаключений.
|
|
|
Пример неполного перечислительного умозаключения: «Поскольку Чарли Чаплин и многие другие талантливые режиссеры не получали «Оскар», то получившие, заработали его не столько своим талантом, сколько соответствием субъективному вкусу организаторов фестиваля; вполне вероятно что, многие из них были и вовсе бездарны». – показывает, что правильно составленное перечислительное умозаключение не должно давать однозначных резолюций, тем самым, давая возможность каждому желающему принимать их или отвергать (проверять), по своему усмотрению. Являясь исходным пунктом для дальнейшего исследования, они не должны формулироваться иначе, если, конечно, формулирующий не желает вызвать ложное ощущение их абсолютной достоверности, не нуждающейся в проверке.
Аналитическая индукция с целью исключить случаи поспешного обобщения предполагает выбор наиболее типичных факторов, разнородных по времени и другим возможным условиям. Например, о качестве партии товара судят по образцам случайно выбранным из разных вагонов и разных мест вагона («правило 6 сигм») - при неполной перечислительной индукции, проверяющие полностью проверили бы 2 вагона из 50 и, уморившись, решили бы, что вся партия – такая, а в следующем вагоне могла бы начаться другая картина.
Научная индукция обобщает путем отбора необходимых и исключения случайных обстоятельств, учитывая важнейшую из необходимых связей – причинную и, при условии, что выбранная связь сочтена причинной не ошибочно, дает абсолютно достоверную информацию обо всех явлениях, какого либо класса на основании изучения некоторого их числа. При этом возможность установления причинной связи обусловлена тем что, если достоверно известно, что во всяких ситуациях, при всяких стечениях обстоятельств, только одно, в своем отличии необходимо для отличия в исследуемом явлении, то оно и есть его причина.
|
|
|
Методика научной индукции приближается к дедуктивной, замыкая круг возможного мышления (дедукция → аналогия → индукция → дедукция), и предусматривает следующие частные способы установления причинных связей (способы установления необходимости):
Метод сходства: Если во всяких ситуациях среди всех предшествующих явлению обстоятельств только одно явилось обязательным, то оно и есть его очевидная (наиболее вероятная) причина (оно, по-видимому, необходимо).
Метод различия, лежащий в основе экспериментов и тестов: Если во всяких ситуациях, при разных стечениях обстоятельств отсутствие только одного из них явилось обязательным для отсутствия явления, то оно и есть его самая очевидная (наиболее вероятная) причина.
Метод сходства и различия, для достижения 100% достоверности, объединяющий два предыдущих: Если во всяких случаях явление неразрывно связано с каким-то одним обстоятельством, то оно и есть его действительная причина.
Метод сопутствующих изменений, применяемый при невозможности отделения одних обстоятельств от других: Если во всяких ситуациях видоизменение одного из обстоятельств всегда связано с видоизменением другого, то оно и есть самая вероятная его причина.
Метод остатков: Если достоверно известно, что определенная часть известных причин могла вызвать лишь часть результата, то вполне вероятно, что оставшаяся часть результата вызвана остальными известными причинами.
Исследуемые обстоятельства могут быть совокупными, состоящими из нескольких факторов.
Выяснив обстоятельства и установив, таким образом, причинную связь, научная индукция утверждает что, данная связь не нарушается никогда. Примером обобщения частных случаев двух, усматривающих определенную связь, посылок служит следующее индуктивное умозаключение:
| Из-за своей слабости, даже против собственной воли, человек может поступить подло. Таким образом, слабость – подлость духа. По глупости он может поступить подло, даже не помышляя о том. Таким образом, глупость – подлость ума. В основе подлости лежат человеческая глупость и слабость. |
Оно может показаться поспешным и недостаточно обоснованным, но любая проверка методом дедукции его, если и не подтвердит, то, по крайней мере, не опровергнет. Следующая постановка обладает большей убедительностью:
|
|
|
| Иногда причиной подлости становится глупость, так как совершающий ее не осознает что, поступает подло. Иногда причиной подлости становится слабость, так как человек совершает подлость под давлением обстоятельств, которым мог бы противостоять, будучи сильнее. Глупость и слабость – вот причина подлости. |
Дальнейшая аргументация снимает последние сомнения: «На что еще рассчитывать глупому и слабому, как не на хитрость, и что такое подлость, если не хитрость по отношению к ближним?»
Индуктивная деятельность имеет огромное значение для всего живого. Если однажды, увидев, как волк задирает овцу, другая овца не обобщит индуктивно, что все волки задирают любых овец и не сделает соответствующих выводов, ей долго не прожить, так же, как и волку, не знающему, что все овцы съедобны (не установившему между ними аналогии и не обобщив индуктивно). И никакие дедуктивные выводы невозможно сделать, если не имеется предварительного индуктивного обобщения.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ:
Классифицируйте умозаключения:
· «Трудолюбие приводит к материальному достатку»;
· «Самый трудолюбивый студент учится лучше всех»;
· «Если оно выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то это, вероятно, утка и есть»
· Дополните посылками и классифицируйте умозаключение «всякий взяточник будет изобличен»
СРАВНЕНИЕ
Сравнение- установление различия и сходства предметов. Сравнение — это не объяснение, но оно помогает уяснению. В науке сравнение выступает как сравнительный или сравнительно-исторический метод. Первоначально возникший в филологии, литературоведении, он затем стал успешно применяться в других областях знания. Сравнительно-исторический метод позволяет выявить генетическое родство тех или иных животных, языков, народов, религиозных верований, художественных методов, закономерностей развития общественных формаций и т.д.
Процесс познания совершается так, что мы сначала наблюдаем общую картину изучаемого предмета, а частности остаются в тени. При таком взгляде на вещи нельзя познать их внутренней структуры и сущности. Для изучения частностей мы должны рассмотреть составляющие изучаемого предмета. Анализ — это мысленное разложение предмета на составляющие его части или стороны. Будучи необходимым приемом мышления, анализ является лишь одним из моментов процесса познания. Невозможно познать суть предмета, только разлагая его на элементы, из которых он состоит. Химик, по словам Гегеля, помещает кусок мяса в свою реторту, подвергает его разнообразным операциям и затем говорит: я нашел, что оно состоит из кислорода, углерода, водорода и т.д. Но эти вещества уже не суть мясо.
|
|
|
В каждой области знания есть как бы свой предел членения объекта, за которым мы переходим в мир иных свойств и закономерностей. Когда путем анализа частности достаточно изучены, наступает следующая стадия познания — синтез — мысленное объединение в единое целое расчлененных анализом элементов. Анализ фиксирует в основном то специфическое, что отличает части друг от друга. Синтез же вскрывает то существенно общее, что связывает части в единое целое.
Анализ и синтез находятся в единстве: в каждом своем движении наше мышление столь же аналитично, сколь и синтетично. Анализ, предусматривающий осуществление синтеза, центральной своей задачей имеет выделение существенного.
Анализ и синтез являются основными приемами мышления, имеющими свое объективное основание и в практике, и в логике вещей: процессы соединения и разъединения, созидания и разрушения составляют основу всех процессов мира.
АБСТРАГИРОВАНИЕ
Абстрагирование— это мысленное выделение какого-либо предмета в отвлечении от его связей с другими предметами, какого-либо свойства предмета в отвлечении от других его свойств, какого-либо отношения предметов в отвлечении от самих предметов.
Специфическим видом абстрагирования является идеализация. Абстрактные объекты не существуют и неосуществимы в действительности, но для них имеются прообразы в реальном мире. Идеализация — это процесс образования понятий, реальные прототипы которых могут быть указаны лишь с той или иной степенью приближения. Примерами понятий, являющихся результатом идеализации, могут быть: «точка» (объект, который не имеет ни длины, ни высоты, ни ширины); «прямая линия», «окружность», «точечный электрический заряд», «абсолютно черное тело» и др.
Процесс абстрагирования есть существенный и необходимый прием познания окружающей нас действительности. Без абстрагирования можно утонуть в огромном многообразии мира, второстепенное принять за главное и в результате прийти к неверным выводам. Введение в процесс исследования идеализированных объектов дает возможность осуществлять построение абстрактных схем реальных процессов, нужных для более глубокого проникновения в закономерности их протекания. Тем не менее, одним из частных случаев ошибки абстрагирования является подмена понятий. Одним из инструментов абстрагирования (в том числе ошибочного) являются метафоры.
ОБОБЩЕНИЕ
Задачей всякого познания является обобщения — процесс мысленного перехода от единичного к общему, от менее общего к более общему. В процессе обобщения совершается переход от единичных понятий к общим, от менее общих понятий к более общим, от единичных суждений к общим, от суждений меньшей общности к суждениям боль шей общности, от менее общей теории к более общей теории, по отношению к которой менее общая теория является ее частным случаем. Мы не смогли бы справиться с обилием впечатлений, наплывающих на нас ежечасно, ежеминутно, ежесекундно, если бы непрерывно не объединяли их, не обобщали и не фиксировали средствами языка. Научное обобщение — это не просто выделение и синтезирование сходных признаков, но проникновение в сущность вещи: усмотрение единого в многообразном, общего в единичном, закономерного в случайном.
Примерами обобщения могут быть следующие: мысленный переход от понятия «треугольник» к понятию «многоугольник», от понятия «механическая форма движения материи» к понятию «форма движения материи», от понятия «ель» к понятию «хвойное растение».
В природе самого понимания фактов лежит аналогия, связывающая нити неизвестного с известным. Новое может быть осмыслено, понято только через образы и понятия старого, известного. Первые самолеты были созданы по аналогии с тем, как ведут себя в полете птицы, воздушные змеи и планеры.
АНАЛОГИЯ
Аналогия– соответствие элементов, совпадение ряда свойств или иное отношение между объектами (явлениями и процессами), дающие основание для переноса информации, характеризующей один объект, на менее изученный, сходный по существенным свойствам, качествам объект.
Возможны различные характер и виды аналогий между объектами (явлениями, процессами): материальная; символическая аналогия (графическая); словесная аналогия (аллегория, метафора, метонимия, синекдоха, синоним и др.); прямая или отдаленная аналогия; аналогия по форме, структуре, функции объекта и др.
Умозаключение по аналогии — это правдоподобное вероятное заключение о сходстве двух предметов в каком-либо признаке на основании установленного их сходства в других признаках. При этом заключение окажется тем более правдоподобным, чем больше сходных признаков у сравниваемых предметов и чем эти признаки существеннее. Отведав вкус одной ягоды и, видя другую, сходную с ней, по аналогии умозаключают что, эта ягода так же хороша и полезна, как предыдущая; видя два абсолютно разных объекта и сопоставляя между собой, приходят к выводу, что они имеют некоторые аналогичные признаки. К аналогиям можно отнести некоторые метафорические суждения типа: «Слабость – подлость духа», указывающие на определенные сходства между явлениями (в данном случае, слабостью и подлостью).
Аналогия является одним из самых универсальных эвристических приемов для решения творческих задач. Аналогия может быть выявлена сознательно, целенаправленно или случайно, без участия сознания (по ассоциации).
Аналогия – это основной прием субъективной логики человека, основанный на системном подходе при сравнении объектов. Оригинальность синтезированных с помощью аналогии технических систем определяется глубиной аналогирования, умением выявить сходство в резко различающихся видах, за многообразием явлений видеть их сущность.
Несмотря на то что аналогии позволяют делать лишь вероятные заключения, они играют огромную роль в познании, и не только в нем, так как являются основой воображения и 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. Наиболее часто используют аналогию как метод в так называемой теории подобия, которая широко применяется при моделировании.
Строгая аналогия дает достоверное заключение, опираясь на необходимую связь между сходными признаками и переносимым признаком, подразумевающую невозможность их раздельного существования. Если субъекту присущи признаки, из совокупности которых необходимо следует другой признак, то ему присущ и следующий из них признак.
Нестрогая аналогия дает вероятностный вывод, позволяя стоить предположения о сущности или родстве явлений там, где невозможно установление строгой. Повышение доли вероятности верного заключения при нестрогой аналогии достигается следующими способами:
1. Использование максимального числа общих признаков.
2. Общие признаки должны определяться (соответствовать) внутренней сущностью сравниваемых объектов.
3. Использование наиболее разноплановых признаков.
4. Учет различий сравниваемых объектов.
5. Соответствия переносимого признака сходным
Нарушение этих требований приводит к поверхностной аналогии.
Поверхностная аналогия обрывает реальные связи между явлениями и объектами и, осуществляется либо умышлено, с целью ввести кого-то в заблуждение, либо из-за отсутствия достаточных знаний об объектах, между которыми проводится. Примером подобной аналогии является примета: «разбитое зеркало – к несчастью», основанная на внешнем сходстве человека с его отражением. Видя это сходство, человек, имеющий примитивное (мистическое) представление о природе отражения, умозаключает что, так как при разбивании зеркала отражение рассыпается, то подобный крах должен произойти и с его хозяином.
Независимо от достоверности умозаключений, аналогия часто является основой научных и прочих догадок (гипотез), которые, затем, подтверждаются или опровергаются дедуктивными методами умозаключений. В этом она сродни индукции и, привыкший к нахождению аналогий, легко наводится на мысль парой-тройкой посылок. Трудно провести четкую грань между индукцией и аналогией или аналогией и дедукцией. Являясь связующим звеном между этими типами умозаключений, аналогия определяет жизнеспособность форм. Центральная нервная система для того и существует, чтобы строить аналогии между различными процессами внутри и вовне организма.
Так, таракану его уровень мышления не позволяет установить все сходства и различия между понятиями (классами объектов), вследствие чего он не способен установить все сходства и различия между двумя различными объектами одного понятия (класса), потому что сходства и различия опираются на новые понятия, (например, сходство в размерах, опирается на понятие размера), взаимосвязь которых, ему во многом скрыта. Безусловно, он способен установить аналогию между двумя крупинками еды, но установить все их сходства и различия (состав, способ происхождения, объем, форма, типы химических реакций провоцируемых употреблением и т. д.) ему не дано. Его ум ограничен ничтожной способностью к установлению аналогий между различными понятиями, многие из которых, ему даже недоступны. Поэтому тараканы прячутся в норах, в то время, как человек стал хозяином Земли.
Таким образом, чем больше субъект обнаруживает аналогий, чем больше сходств и различий обнаруживается в аналогичных объектах, тем выше его мыслительные способности и шансы доминировать в биологическом, бытовом и социальном плане.
Примером умозаключений исключительно по аналогии может служить следующее рассуждение:
| Подлый (A) по убеждениям (B), поступает подло (C), иногда даже неумышленно (D) Глупец (E) может поступать подло (C), даже не помышляя о том (D), в силу своей глупости (F). Глупость (F) – подлость (A) слабого ума (E). |
Здесь с помощью аналогии устанавливается с помощью двух, дедуктивно выведенных общих признаков C и D, означающих неумышленную подлость.
Строго аналогичный метод позволяет установить приведенную в начале главы аналогию между слабостью и подлостью.
МОДЕЛИРОВАНИЕ
Моделирование(фр. modèle, от лат. modulus — «мера, аналог, образец») — это упрощенное представление реального устройства и/или протекающих в нем процессов, явлений, практическое или теоретическое оперирование объектом, при котором изучаемый предмет замещается каким-либо естественным или искусственным аналогом, через исследование которого мы проникаем в предмет познания. Например, исследуя свойства модели самолета, мы тем самым познаем свойства самого самолета.
Моделирование как познавательный прием неотделимо от развития знания. По существу, моделирование как форма отражения действительности зарождается в античную эпоху одновременно с возникновением научного познания. Однако в отчетливой форме (хотя без употребления самого термина) моделирование начинает широко использоваться в эпоху Возрождения; Брунеллески, Микеланджело и другие итальянские архитекторы и скульпторы пользовались моделями проектируемых ими сооружений; в теоретических же работах Г. Галилея и Леонардо да Винчи не только используются модели, но и выясняются пределы применимости метода моделирования. И. Ньютон пользуется этим методом уже вполне осознанно, а в 19—20 вв. трудно назвать область науки или ее приложений, где моделирование не имело бы существенного значения; исключительно большую методологическую роль сыграли в этом отношении работы Кельвина, Дж. Максвелла, Ф. А. Кекуле, А. М. Бутлерова и других физиков и химиков — именно эти науки стали, можно сказать, классическими «полигонами» методов моделирования. Появление же первых электронных вычислительных машин (Дж. Нейман, 1947) и формулирование основных принципов кибернетики (Н. Винер, 1948) привели к поистине универсальной значимости новых методов — как в абстрактных областях знания, так и в их приложениях. Моделирование ныне приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе.
Единая классификация видов моделирования затруднительна в силу многозначности понятия «модель» в науке и технике. Ее можно проводить по различным основаниям: по характеру моделей (т. е. по средствам моделирования); по характеру моделируемых объектов; по сферам приложения моделирования (моделирование в технике, в физических науках, в химии, моделирование процессов живого, моделирование психики и т. п.) и его уровням («глубине»), начиная, например, с выделения в физике моделирования на микроуровне (моделирование на уровнях исследования, касающихся элементарных частиц, атомов, молекул). В связи с этим любая классификация методов моделирования обречена на неполноту, тем более, что терминология в этой области опирается не столько на «строгие» правила, сколько на языковые, научные и практические традиции, а еще чаще определяется в рамках конкретного контекста и вне его никакого стандартного значения не имеет (типичный пример — термин «кибернетическое» моделирование).
Модель представляет собой средство и способ выражения черт и соотношений объекта, принятого за оригинал. Модель — это имитация одного или ряда свойств объекта с помощью некоторых иных предметов и явлений. Моделью может быть всякий объект, воспроизводящий требуемые особенности оригинала. Если модель и оригинал — одинаковой физической природы, то мы имеем дело с физическим (предметным) моделированием. Физическое моделирование применяется как прием экспериментального исследования на моделях свойств строительных конструкций, зданий, самолетов, судов, как способ выявления недостатков в работе соответствующих систем и нахождения путей их устранения.
Явление (система, процесс) может исследоваться и путем опытного изучения каких-либо явления иной физической природы, но такого, что оно описывается теми же математическими соотношениями, что и моделируемое явление. Например, механические и электрические колебания описываются одними и теми же дифференциальными уравнениями; поэтому с помощью механических колебаний можно моделировать электрические и наоборот. Такое «предметно-математическое» моделирование широко применяется для замены изучения одних явлений изучением других явлений, более удобных для лабораторного исследования, в частности потому, что они допускают измерение неизвестных величин. Так, электрическое моделирование позволяет изучать на электрических моделях механические, гидродинамические, акустические и другие явления. Электрическое моделирование лежит в основе т. н. аналоговых вычислительных машин.
При знаковом моделировании моделями служат знаковые образования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, графы, слова и предложения в некотором алфавите (естественного или искусственного языка).
Важнейшим видом знакового моделирования является математическое (логико-математическое) моделирование, осуществляемое средствами языка математики и логики. Знаковые образования и их элементы всегда рассматриваются вместе с определенными преобразованиями, операциями над ними, которые выполняет человек или машина (преобразования математических, логических, химических формул, преобразования состояний элементов цифровой машины, соответствующих знакам машинного языка, и др.). Современная форма «материальной реализации» знакового (прежде всего, математического) моделирования — это моделирование на цифровых электронных вычислительных машинах, универсальных и специализированных. Такие машины — это своего рода «чистые бланки», на которых в принципе можно зафиксировать описание любого процесса (явления) в виде его программы, т. е. закодированной на машинном языке системы правил, следуя которым машина может «воспроизвести» ход моделируемого процесса.
Действия со знаками всегда в той или иной мере связаны с пониманием знаковых образований и их преобразований: формулы, математические уравнения и т. п. выражения применяемого при построении модели научного языка определенным образом интерпретируются (истолковываются) в понятиях той предметной области, к которой относится оригинал. Поэтому реальное построение знаковых моделей или их фрагментов может заменяться мысленно-наглядным представлением знаков и (или) операций над ними. Эту разновидность знакового моделирования иногда называется мысленным моделированием. Впрочем, этот термин часто применяют для обозначения «интуитивного» моделирования, не использующего никаких четко фиксированных знаковых систем, а протекающего на уровне «модельных представлений». Такое моделирование есть непременное условие любого познавательного процесса на его начальной стадии.
Моделирование играет огромную эвристическую роль, являясь предпосылкой новой теории. Моделирование получает широкое применение потому, что оно дает возможность осуществлять исследование процессов, характерных для оригинала, в отсутствие самого оригинала. Это часто бывает необходимо из-за неудобства исследования самого объекта и по многим другим соображениям: дороговизны, недоступности, необозримости его и т.п.
Моделированиенеобходимо предполагает использование абстрагирования и идеализации. Отображая существенные (с точки зрения цели исследования) свойства оригинала и отвлекаясь от несущественного, модель выступает как специфическая форма реализации абстракции, т. е. как некоторый абстрактный идеализированный объект. При этом от характера и уровней лежащих в основе моделирования абстракций и идеализаций в большой степени зависит весь процесс переноса знаний с модели на оригинал; в частности, существенное значение имеет выделение трех уровней абстракции, на которых может осуществляться моделирование: уровня потенциальной осуществимости (когда упомянутый перенос предполагает отвлечение от ограниченности познавательно-практической деятельности человека в пространстве и времени), уровня «реальной» осуществимости (когда этот перенос рассматривается как реально осуществимый процесс, хотя, быть может, лишь в некоторый будущий период человеческой практики) и уровня практической целесообразности (когда этот перенос не только осуществим, но и желателен для достижения некоторых конкретных познавательных или практических задач).
На всех этих уровнях, однако, приходится считаться с тем, что моделирование данного оригинала может ни на каком своем этапе не дать полного знания о нем. Эта черта моделирования особенно существенна в том случае, когда предметом моделирования являются сложные системы, поведение которых зависит от значительного числа взаимосвязанных факторов различной природы. В ходе познания такие системы отображаются в различных моделях, более или менее оправданных; при этом одни из моделей могут быть родственными друг другу, другие же могут оказаться глубоко различными. Поэтому возникает проблема сравнения (оценки адекватности) разных моделей одного и того же явления, что требует формулировки точно определяемых критериев сравнения. Если такие критерии основываются на экспериментальных данных, то возникает дополнительная трудность, связанная с тем, что хорошее совпадение заключений, которые следуют из модели, с данными наблюдения и эксперимента еще не служит однозначным подтверждением верности модели, т. к. возможно построение других моделей данного явления, которые также будут подтверждаться эмпирическими фактами. Отсюда — естественность ситуации, когда создаются взаимодополняющие или даже противоречащие друг другу модели явления; 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 «несовместимость» была «снята» созданием квантовой механики, в основе которой лежит тезис о корпускулярно-волновом дуализме, заложенном в самой природе материи.
Ключевыми вопросами моделирования, влияющими на качество решений, вырабатываемых с помощью моделей, являются:
· адекватность модели реальному объекту
· область применения модели
Процесс моделирования включает три элемента:
§ субъект (исследователь),
§ объект исследования,
§ модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.
Первый этап построения модели предполагает наличие некоторых знаний об объекте-оригинале. Познавательные возможности модели обусловливаются тем, что модель отображает (воспроизводит, имитирует) какие-либо существенные черты объекта-оригинала. Вопрос о необходимой и достаточной мере сходства оригинала и модели требует конкретного анализа. Очевидно, модель утрачивает свой смысл как в случае тождества с оригиналом (тогда она перестает быть моделью), так и в случае чрезмерного во всех существенных отношениях отличия от оригинала. Таким образом, изучение одних сторон моделируемого объекта осуществляется ценой отказа от исследования других сторон. Поэтому любая модель замещает оригинал лишь в строго ограниченном смысле. Из этого следует, что для одного объекта может быть построено несколько «специализированных» моделей, концентрирующих внимание на определенных сторонах исследуемого объекта или же характеризующих объект с разной степенью детализации.
На втором этапе модель выступает как самостоятельный объект исследования. Одной из форм такого исследования является проведение «модельных» экспериментов, при которых сознательно изменяются условия функционирования модели и систематизируются данные о её «поведении». Конечным результатом этого этапа является множество (совокупность) знаний о модели.
На третьем этапе осуществляется перенос знаний с модели на оригинал — формирование множества знаний. Одновременно происходит переход с «языка» модели на «язык» оригинала. Процесс переноса знаний проводится по определенным правилам. Знания о модели должны быть скорректированы с учетом тех свойств объекта-оригинала, которые не нашли отражения или были изменены при построении модели.
Четвёртый этап — практическая проверка получаемых с помощью моделей знаний и их использование для построения обобщающей теории объекта, его преобразования или управления им.
Моделирование — циклический процесс. Это означает, что за первым четырёхэтапным циклом может последовать второй, третий и т. д. При этом знания об исследуемом объекте расширяются и уточняются, а исходная модель постепенно совершенствуется. Недостатки, обнаруженные после первого цикла моделирования, обусловленные малым знанием объекта или ошибками в построении модели, можно исправить в последующих циклах.
Сейчас трудно указать область человеческой деятельности, где не применялось бы моделирование. Разработаны, например, модели производства автомобилей, выращивания пшеницы, функционирования отдельных органов человека, жизнедеятельности Азовского моря, последствий атомной войны. В перспективе для каждой системы могут быть созданы свои модели, перед реализацией каждого технического или организационного проекта должно проводиться моделирование.
Одним из наиболее важных аспектов построения систем моделирования является проблема цели. Любую модель строят в зависимости от цели, которую ставит перед ней исследователь, поэтому одна из основных проблем при моделировании — это проблема целевого назначения. Подобие процесса, протекающего в модели, реальному процессу является не целью, а условием правильного функционирования модели, и поэтому в качестве цели должна быть поставлена задача изучения какой-либо стороны функционирования объекта.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ
Формализация - представление какой-либо содержательной области (рассуждений, доказательств, процедур классификации, поиска информации научных теорий) в виде формальной системы, или исчисления. Всякая формализация неизбежно является некоторым огрублением реального объекта. Формализация, осуществляемая на базе определённых абстракций, идеализаций и искусственных символических языков, используется прежде всего в математике (см. Математический формализм), а также в тех науках, в которых применение математического аппарата достигает достаточной для этой цели степени зрелости. Формализация предполагает усиление роли формальной логики как основания теоретических наук, поскольку в случае форм
|
|
|
