схемы, графики и т.п.), с которыми имеет дело эмпирический уро­ вень исследования.

В свою очередь эмпирический уровень научного познания не может существовать без достижений теоретического уровня. Эмпи­ рическое исследование обычно опирается на определенную теоре­ тическую конструкцию, которая определяет направление этого ис­ следования, обусловливает и обосновывает применяемые при этом методы.

К группе частнонаучных методов научного познания относятся методы, используемые только в рамках исследований какой-либо конкретной науки или какого-либо конкретного явления. Каждая частная наука (биология, химия, геология и т.д.) имеет свои спе­ цифические методы исследования.

Как правило, частнонаучные методы содержат в различных со­ четаниях те или иные общенаучные методы познания, базируются на них и могут включать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные умозаключения и т.д. Характер сочетания различных методов и его использования зависит от условий исследования, при­ роды изучаемых объектов. Таким образом, частнонаучные методы не оторваны от общенаучных, напротив, тесно связаны с ними, а также со всеобщим диалектическим методом, который как бы пре­ ломляется через них. Например, всеобщий диалектический прин­ цип развития проявился в биологии в виде открытого Ч.Дарвином естественно-исторического закона эволюции животных и раститель­ ных видов.

К сказанному остается добавить, что любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в познании тех или иных сторон ма­ териальной действительности. Важно еще уметь правильно приме­ нять его в процессе познания.

Итак, моделирование —метод познания окружающего мира, который можно отнести к общенаучным методам, применяемым как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне познания. При построении и исследовании модели (см. ниже) могут применяться практически все остальные методы познания.

Определение модели

Научное познание сосредоточено на изучении предметов, яв­ лений и процессов, существующих вне нашего сознания и называ­ емых объектами исследования (от лат. objectum —предмет).

Понятия модели и моделирования наиболее распространены в сфере обучения, научных исследованиях, проектно-конструкторс­ ких работах, в серийном техническом производстве. В каждой из этих областей моделирование имеет свои особенности. Далее мо­ делирование будет рассматриваться главным образом применитель­ но к научным исследованиям. Чаще всего термин «модель» исполь­ зуют для обозначения:

>устройства, воспроизводящего строение или действие како­ го-либо другого устройства (уменьшенное, увеличенное или в натуральную величину);

>аналога (чертежа, графика, плана, схемы, описания и т.д.) какого-либо явления, процесса или предмета.

Кнедостаткам термина «модель» следует отнести его много­ значность. В словарях можно найти до восьми различных значений данного термина, из которых в научной литературе наиболее рас­ пространены два:

>модель как аналог реального объекта;

>модель как образец будущего изделия.

Важную роль при разработке моделей играют гипотезы (от греч. hypothesis —основание, предположение), т.е. определенные пред­ сказания, предположительные суждения о причинно-следственных связях явлений, основанные на некотором количестве опытных данных, наблюдений, догадок. Формулирование и проверка пра­ вильности гипотез основывается, как правило, на аналогиях.

Аналогия (от греч. analogia —соответствие, соразмерность) —это представление о каком-либо частном сходстве двух объектов, при­ чем такое сходство может быть как существенным, так и несуще­ ственным. Существенность сходства или различия двух объектов условна и зависит от уровня абстрагирования (от лат. abstrahere — отвлекать), определяемого конечной целью исследования. Уровень абстрагирования зависит от набора учитываемых параметров объек­ та исследования. Например, при изучении механических свойств в качестве объектов исследования могут быть выделены материалы из дерева, металла, пластмассы и т.д. В свою очередь материалы из дерева можно подразделить по видам древесины на лиственные и хвойные, лиственные —на «березу», «тополь», «ясень» и т.д.

В данном примере степень абстрагирования снижается при до­ бавлении учитываемых параметров. Следует заметить, что уровень абстрагирования данного объекта всегда устанавливается по отно­ шению к другим объектам.

схемы, графики и т.п.), с которыми имеет дело эмпирический уро­ вень исследования.

В свою очередь эмпирический уровень научного познания не может существовать без достижений теоретического уровня. Эмпи­ рическое исследование обычно опирается на определенную теоре­ тическую конструкцию, которая определяет направление этого ис­ следования, обусловливает и обосновывает применяемые при этом методы.

К группе частнонаучных методов научного познания относятся методы, используемые только в рамках исследований какой-либо конкретной науки или какого-либо конкретного явления. Каждая частная наука (биология, химия, геология и т.д.) имеет свои спе­ цифические методы исследования.

Как правило, частнонаучные методы содержат в различных со­ четаниях те или иные общенаучные методы познания, базируются на них и могут включать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные умозаключения и т.д. Характер сочетания различных методов и его использования зависит от условий исследования, при­ роды изучаемых объектов. Таким образом, частнонаучные методы не оторваны от общенаучных, напротив, тесно связаны с ними, а также со всеобщим диалектическим методом, который как бы пре­ ломляется через них. Например, всеобщий диалектический прин­ цип развития проявился в биологии в виде открытого Ч.Дарвином естественно-исторического закона эволюции животных и раститель­ ных видов.

К сказанному остается добавить, что любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в познании тех или иных сторон ма­ териальной действительности. Важно еще уметь правильно приме­ нять его в процессе познания.

Итак, моделирование —метод познания окружающего мира, который можно отнести к общенаучным методам, применяемым как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне познания. При построении и исследовании модели (см. ниже) могут применяться практически все остальные методы познания.

Определение модели

Научное познание сосредоточено на изучении предметов, яв­ лений и процессов, существующих вне нашего сознания и называ­ емых объектами исследования (от лат. objectum —предмет).

Понятия модели И моделирования наиболее распространены в сфере обучения, научных исследованиях, проектно-конструкторс­ ких работах, в серимом техническом производстве. В каждой из этих областей моделирование имеет свои особенности. Далее мо­ делирование будет рассматриваться главным образом применитель­ но к научным исследованиям. Чаще всего термин «модель» исполь­ зуют для обозначении:

>устройства, воспроизводящего строение или действие како­ го-либо другого устройства (уменьшенное, увеличенное или в натуральную величину);

>аналога (чертежа, графика, плана, схемы, описания и т.д.) какого-либо явления, процесса или предмета.

Кнедостаткам термина «модель» следует отнести его много­ значность. В словарях можно найти до восьми различных значений данного термина, из которых в научной литературе наиболее рас­ пространены два:

>модель как аналог реального объекта;

>модель как образец будущего изделия.

Важную роль при разработке моделей играют гипотезы (от греч. hypothesis —основание, предположение), т.е. определенные пред­ сказания, предположительные суждения о причинно-следственных связях явлений, основанные на некотором количестве опытных данных, наблюдений, догадок. Формулирование и проверка пра­ вильности гипотез основывается, как правило, на аналогиях.

Аналогия (от греч. analogia —соответствие, соразмерность) —это представление о каком-либо частном сходстве двух объектов, при­ чем такое сходство может быть как существенным, так и несуще­ ственным. Существенность сходства или различия двух объектов условна и зависит от уровня абстрагирования (от лат. abstrahere — отвлекать), определяемого конечной целью исследования. Уровень абстрагирования зависит от набора учитываемых параметров объек­ та исследования. Например, при изучении механических свойств в качестве объектов исследования могут быть выделены материалы из дерева, металла, пластмассы и т.д. В свою очередь материалы из дерева можно подразделить по видам древесины на лиственные и хвойные, лиственные —на «березу», «тополь», «ясень» и т.д.

В данном примере степень абстрагирования снижается при до­ бавлении учитываемых параметров. Следует заметить, что уровень абстрагирования данного объекта всегда устанавливается по отно­ шению к другим объектам.

Гипотезы и аналогии, в определенной мере отражающие реаль­ ный, объективно существующий мир, должны обладать наглядно­ стью или сводиться к удобным для исследования логическим схе­ мам. Именно подобные логические схемы, упрощающие рассужде­ ния и логические построения, а также позволяющие проводить эксперименты, приводящие к пониманию явлений природы, назы­ вают моделями. Другими словами, модель —это объект-заменитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых интере­ сующих исследователя свойств оригинала.

Под моделью (от лат. modulus —мера, образец, норма) понима­ ют такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-ориги­ нал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типич­ ные его черты. Процесс построения и использования модели назы­ вается моделированием.

Представленное определение является достаточно общим и мо­ жет трактоваться по-разному. В частности, любое знание можно рас­ сматривать как некоторую идеальную модель природного объекта или явления. В свою очередь, любой искусственный (т.е. созданный че­ ловеком) объект или процесс есть материальная модель, построенная на основе соответствующих знаний (идеальных моделей). В этом смысле можно говорить о трех реальностях или трех сферах (что близко к мыслям, высказанным В.И.Вернадским еще в 1922 г.), в которых живет человек.

Первой реальностью является живая и неживая природа, законы развития которой не зависят от человека. Поэтому природные объекты и явления нельзя рассматривать как модели по отношению к челове­ ку. Однако познание и использование человеком природных объек­ тов возможно только через их модели, которые в результате изучения самих объектов также изменяются.

Объекты природы находят свое отражение во второй реальнос­ ти, или ноосфере, включающей знания, накопленные всем человече­ ством и практически мало зависящие от конкретного человека. Дан­ ная реальность, состоящая из идеальных моделей, зависит от эволю­ ции человечества и изменяется в процессе познания, пополнясь новыми и изменяя старые модели. Можно сказать, что процесс по­ знания в любой области знаний представляет собой непрерывное со­ вершенствование существующих и построение новых моделей иссле­ дуемых объектов. Этот ряд моделей (с оптимистической точки зре­ ния) бесконечен.

Наконец, третья реальность, или техносфера, которая может рас­ сматриваться как отражение второй реальности, включает все мате­ риальные модели, созданные человеком. К составляющим техносфе­

ры следует отнести также искусственное разведение животных и ра­ стений, их селекцию и (в последнее время) их клонирование. Хотя сами живые организмы являются представителями живой природы и моделями не являются, но процесс их появления управляем челове­ ком на основании некоторых модельных представлений о данных объектах.

В контексте данных рассуждений и приведенного выше опреде­ ления модели можно сделать вывод о том, что человек в своей жизни в основном занимается знакомством с уже разработанными ранее мо­ делями и созданием на их основе новых идеальных или материаль­ ных моделей. Поэтому понятие «человек моделирующий» можно счи­ тать тождественным понятию «человек разумный».

Свойства моделей

В настоящее время нет предпосылок к выделению «самых эле­ ментарных» и «неделимых» кирпичиков мироздания. Поэтому мож­ но утверждать, что любой объект исследования является бесконеч­ но сложным и характеризуется бесконечным числом параметров. При построении модели исследователь всегда исходит из постав­ ленных целей, учитывает только наиболее существенные для их до­ стижения факторы. Поэтому любая модель нетождественна объек­ ту-оригиналу и, следовательно, неполна, поскольку при ее постро­ ении исследователь учитывал лишь важнейшие с его точки зрения факторы. Другие факторы, несмотря на свое относительно малое влияние на поведение объекта по сравнению с выбранными фак­ торами, в совокупности все же могут приводить к значительным различиям между объектом и его моделью. «Полная» модель, оче­ видно, будет полностью тождественна оригиналу. Эту мысль хоро­ шо выразили Артуро Розенблют и Норберт Винер [90]: «наилучшей моделью кота является другой кот, а еще лучше — тот же самый кот». В то же время, как отметил М.Вартофский [17], при модели­ ровании должно «исключаться какое то бы ни было самоотнесение, ничто не может быть моделью самого себя».

Если результаты моделирования удовлетворяют исследователя и могут служить основой для прогнозирования поведения или свойств исследуемого объекта, то говорят, что модель адекватна (от лат. adaequatus - приравненный) объекту. При этом адекватность модели зависит от целей моделирования и принятых критериев. Учитывая заложенную при создании неполноту модели, можно утверждать, что идеально адекватная модель принципиально невоз­ можна.

Вкачестве одной из характеристик модели может выступать простота (или сложность) модели. Очевидно, что из двух моделей, позволяющих достичь желаемой цели и получить требуемые резуль­ таты с заданной точностью, предпочтение должно быть отдано бо­ лее простой. При этом адекватность и простота модели далеко не всегда являются противоречивыми требованиями. Учитывая беско­ нечную сложность любого объекта исследования, можно предполо­ жить существование бесконечной последовательности его моделей, различающихся по степени полноты, адекватности и простоты.

Вкачестве еще одного свойства модели можно рассматривать потенциальность модели (от лат. potentia —мощь, сила), или предсказательность с позиций возможности получения новых знаний об исследуемом объекте. Данное свойство модели подчеркивается в оп­ ределении Н.Н. Моисеева [74]: «Под моделью мы будем понимать уп­ рощенное, если угодно, упакованное знание, несущее вполне определен­ ную, ограниченную информацию о предмете (явлении), отражающее те или иные его свойства. Модель можно рассматривать как специ­ альную форму кодирования информации. В отличие от обычного ко­ дирования, когда известна вся исходная информация, и мы лишь пере­ водим ее на другой язык, модель, какой бы язык она не использовала, кодирует и ту информацию, которую люди еще не знали. Можно сказать, что модель содержит в себе потенциальное знание, кото­ рое человек, исследуя ее, может приобрести, сделать наглядным и использовать в своих практических жизненных нуждах». По этому же поводу высказываются Т.Тоффоли и Н.Марголус [107]: «В на­

уке мало пользы от моделей, которые рабски подчиняются нашим желаниям. Мы хотим иметь модели, которые дерзят нам; модели, которые имеют свой собственный ум. Мы хотим получать от моде­ лей больше, чем в них вложили». Эти «дерзость», «собственный ум» моделей —есть проявление множества внутренних связей, осознать совместное действие (синергетические эффекты) которых их созда­ тели зачастую не в состоянии (по крайней мере —на стадии разра­ ботки). Именно свойство потенциальности (иногда называемое богатством модели) позволяет модели выступать в качестве само­ стоятельного объекта исследования.

В научных исследованиях модели, не обладающие определен­ ной «предсказательностью», едва ли могут считаться удовлетвори­ тельными.

Известно немало случаев, когда изучение или использование моделей позволило сделать открытия. В качестве примера можно привести открытие планеты Нептун, положение которой было