Материальные модели
Ресурсы для создания материальных моделей получают из окружающего нас мира. Для того чтобы материальная модель могла заменять оригинал в процессе целенаправленной деятельности, необходимо между моделью и оригиналом установить отношение подобия. Различают три основных вида подобия:
прямое (физическое);
косвенное;
условное.
Не вдаваясь в тонкости теории подобия, рассмотрим на примерах основные особенности каждого вида моделей.
Примерами прямого (физического) подобия являются:
голографический снимок объекта;
скульптурный портрет человека;
модель самолета;
копия произведения искусства (картины, шкатулки, скульптуры и т.п.). Мера прямого подобия может быть различна, но только при прямом
подобии возможна труднообнаруживаемая взаимозаменяемость модели и оригинала (например, хорошая копия денег или двойник человека).
Косвенное подобие устанавливается путем обнаружения объективно существующих в природе аналогий между рассматриваемым процессом и каким-либо другим.
Наиболее ярким примером такой аналогии является электромеханическая. Оказалось, что многие электрические и механические процессы описываются одинаковыми уравнениями. Различие заключается лишь в физической интерпретации переменных, входящих в эти уравнения. Это позволило заменить дорогостоящие эксперименты с механическими конструкциями на простые, дешевые опыты с электрическими схемами на аналоговых машинах. В настоящее время модели косвенного подобия имитационного типа позволяют исследовать социотехнические системы, психологию поведения человека и другие сложные социальные и экономические процессы.
Третий вид подобия — условное, устанавливается в результате соглашения. Примерами условного подобия служат:
паспорт (официальная модель владельца);
деньги (модель стоимости);
чертеж (модель изделия);
сигналы (модели сообщений);
результаты психологического теста (модель человека) и т.п.
С такими моделями на практике приходится сталкиваться очень часто, так как они являются материальным воплощением абстрактных
моделей, той вещественной формой, в которой абстрактные модели передаются от человека к человеку, хранятся долгое время до их повторного использования.
3.3. Отношение между моделью и реальностью (различия и сходства)
Ценность моделирования определяется в процессе выявления отношений между оригиналом и моделью. Необходимо знать, какие свойства модели позволяют в определенном смысле отождествлять модель и оригинал, и какова мера их различия.
Основным свойством любой модели является ее конечность. Конечность моделей определяется прежде всего конечностью наших ресурсных возможностей (энергетических, материальных, временных). Кроме того, модель конечна, так как она отображает оригинал через конечную совокупность его свойств. Из всего бесконечного числа свойств, которыми характеризуется оригинал, модель наделяется только теми свойствами, которые нас интересуют (их число конечно). Таким образом, с помощью конечных моделей отображают и исследуют бесконечную реальность. В человеческой практике упрощенность моделей является допустимой, более того, в некоторых случаях она является необходимой. И хотя упрощенность моделей приводит к различию между моделью и оригиналом, меру допустимого различия можно оценить только, если соотнести ее с целью моделирования.
Например, точность серийных наручных часов, являющихся моделью времени, вполне достаточна для жизненных целей человека, но не допустима для управления космическими аппаратами или для астрономических наблюдений.
Поэтому для оценки степени соответствия модели и оригинала вводится такое понятие как "адекватность модели".
Адекватной называют такую модель, для которой требования полноты, точности иистинности модели выполняются не вообще в полной мере, а только в той мере, которая^приводит к Д0стижшиго_^1еди. Например, экстрасенс, объясняющий свое благотворное влияние на состояние человека с помощью космической энергии, предлагает ложную, но адекватную модель.
Древние астрономы умели предсказывать с большой точностью положение звезд и планет, используя для этого ложную геоцентрическую модель Вселенной.
Приближенные экономические модели (например, модели Леонтьева) позволяют организовать достаточно эффективное функционирование целых отраслей промышленности.
Модели социологических структур организаций повышают качество их функционирования в пределах выделенных для этого ресурсов (финансовых, энергетических, материальных и т. д.).
При построении моделей необходимо получить достаточно ясные ответы на следующие вопросы.
что известно точно (достоверно)?
что известно с оцениваемой степенью неопределенности (с известной вероятностью)?
что известно с неопределенностью, не поддающейся количественной оценке?
что известно о том, чего мы не знаем?
Основная ценность любой модели состоит в том, что она содержит определенную меру объективной информации об объекте — образце.
Однако кроме безусловно-истинного содержания модель содержит и условно-истинные (т.е. справедливые только при определенных условиях), и предположительно-истинные (т.е. условно-истинные при неизвестных условиях) сведения.
В каждых конкретных условиях неизвестно точно, каково же фактическое соотношение ложного и истинного в данной модели. Ответ на этот вопрос может дать только практика.
Модели могут отражать объекты с разной степенью содержательности.
Выделяют четыре уровня отношений (основных) между моделью и оригиналом.
К первому уровню относятся функциональные модели, отображающие как внешние проявления деятельности, так и механизмы регуляции.
Второй уровень образуют поведенческие модели, отображающие отношения "вход — выход" системы.
К третьему уровню относятся модели, выделяющие из многообразия "вход - выход" отдельные взаимосвязанные характеристики.
На четвертом уровне располагаются модели, выражающие отношения некоторых параметров оригинала в форме функциональных (аналитических, статистических) зависимостей (например, закон Кеплера).
Сформулируем еще одно очень важное свойство модели, которое способствует успешному протеканию процесса моделирования. Это свойство согласованности модели с внешней средой или свойство ингерентности (от англ. Inherence - накрепко связанный с чем-то, существующий как неотъемлемая часть чего-то). Для того чтобы созданная модель позволила достигнуть целей, ради которых она создавалась, необходимо, чтобы существовали условия, благоприятствующие этому. Отсутствие таких условий (такой
благоприятной среды) приводит к тому, что модель теряет эти свойства, консервирует их, что существенно снижает результаты моделирования.
Несогласованность среды и модели приводит к тому, что среда отторгает модель.
Поэтому при разработке моделей должны быть предусмотрены коммуникационные каналы связи модели со средой (интерфейсы), которые подразумевают не только приспособленность модели к среде, но и среды к модели.
Все сказанное выше можно проиллюстрировать на следующих примерах.
Любая новая революционная научная теория, как правило, не находит на первом этапе одобрения в старой среде (гелиоцентрическая модель мира, теория относительности, кибернетика и т.д.).
Попытка использовать экономические модели развитых стран для успешного развития экономики отсталых стран чаще всего заканчивается неудачей, так как социокультурная среда страны эти модели не воспринимает. Например, американцы не смогли внедрить японскую методику борьбы за качество, так как образы мышления японца и американца различны. С другой стороны, идея "кружков качества" и соревнования между рабочими, возникшая в СССР, нашла благоприятную почву в Японии и дала значительно больший эффект, чем там, где она возникла.
Особенно трудно и болезненно воспринимаются в инородной среде нормы морали и этики.
Обобщая все сказанное выше, следует отметить, что качество построения модели определяется:
объектом моделирования;
субъектом моделирования (его точкой зрения);
целью моделирования;
средствами м о дотирования.
Отношения между этими компонентами процедуры построения моде т формируют модель надели объекта, представленную на рис. 3.3.
В заключение сформулируем этапы построения модели в виде совокупности (последовательности) системных вопросов.
Для того чтобы построить модель, надо знать следующее.
Модель какого объекта создается?
Зачем создается модель (цель создания)?
Для кого модель создается (кто пользователь)?
Какими средствами создается модель?
Каким способом создается модель?
Каково требуемое (желаемое) качество модели?
Для какой среды создается модель?
