2.1.2 Системность познавательных процессов

Одной из особенностей познания человеком окружающего мира является наличие аналитического и синтезирующего способов мышления. Суть анализа состоит в разделении целого на части, в представлении сложного в виде совокупности простых компонент. Но для познания целого, сложного, необходим обратный процесс – синтез.

Системность процесса познания отражается в его логической последовательности, т.е. в существовании этапов анализа и синтеза. Анализ знаний привел человечество к образованию разнообразных наук, и дифференциация наук еще продолжается. Синтез знаний происходит под влиянием философии, математики, теории систем, которые объединяют технические, естественные и гуманитарные знания.

2.2 Модели и моделирование

Сначала понятие “модель” применялось только к материальным объектам специального типа (модели человеческой фигуры, корабля, самолета и др.). Но постепенно становилось понятным, что есть возможность любые наши знания представлять в виде моделей. При этом модель определяется как результат отображения объекта в виде абстрактной структуры. В системотехнике модели представляют собой математическое описание физических объектов или процессов.

Модель является не просто образом, который заменяет оригинал, а целевым отображением последнего, т.е. она отображает лишь те свойства оригинала, которые нас интересуют и отвечают поставленной цели. Отсюда вытекает, что может быть множество моделей одного и того же объекта, предназначенных для разных целей. Например, алгоритм – это образ будущей деятельности, ее модель. Цель – это модель состояния, на достижение которого направлена деятельность.

Деятельность редко осуществляется по жесткой программе. Необходимо учитывать то, что происходило на предыдущих этапах. Нужно оценивать результат предыдущих действий и выбирать следующий шаг из числа возможных. Здесь на помощь приходит моделирование. Можно сравнивать следствия всех возможных шагов на модели, не выполняя их реально. Таким образом, моделирование является эффективным средством любой целенаправленной деятельности.

Модель называется адекватной, если достигается не абсолютное соответствие между объектом и моделью, а такое, насколько это необходимо для достижения цели деятельности.

Модели делятся на познавательные и прагматические (хотя это разделение довольно относительное). Различие между этими видами моделей выражается в их отношении к оригиналу в процессе деятельности. Познавательные модели являются формой организации и представления знаний, средством соединения новых знаний с имеющимися. Поэтому при выявлении расхождения между моделью и реальностью возникает задача устранения этого расхождения путем изменения модели. Познавательная деятельность ориентирована на приближение модели к реальности, которую эта модель отображает.

Прагматические модели являются средством управления, организации практических действий. Это рабочее представление цели. Использование прагматических моделей заключается в том, чтобы при появлении расхождений между моделью и реальностью направить усилия на изменение реальности, чтобы приблизить реальность к модели. Примером прагматической модели знаний могут быть экзаменационные требования. Основное отличие между познавательными и прагматическими моделями заключается в том, что первые отражают существующее, а вторые – желаемое.

Модели делятся на статические и динамические. Статические модели отражают конкретное состояние объекта. В тех же случаях, когда возникает потребность в отображении процесса изменения состояния объекта-оригинала, применяют динамические модели. Такие модели в приложении к организационно-экономическим системам называют также механизмами. Механизм – это логическая последовательность элементарных актов, которые приводят к достижению конечной цели.

Для построения моделей используют два типа средств. Это средства сознания (мышления) и средства материального мира. Соответственно этому модели делятся на абстрактные и материальные. Одним из видов абстрактных моделей являются языковые конструкции (любую ситуацию можно отобразить разными языковыми конструкциями). Другим видом абстрактных моделей являются математические модели объектов и процессов. Последние имеют высокую точность, но чтобы создать математическую модель в конкретной области, необходимо иметь достаточное количество знаний. Математическая модель – это совокупность абстрактных математических объектов и отношений между ними. Математическая модель будет адекватно воссоздавать реальную физическую ситуацию, если установлены правила соответствия, которые связывают физические объекты и отношения между ними с определенными математическими объектами и отношениями.

Модели имеют свой жизненный цикл. Они возникают, развиваются, уступают место более совершенным. Требования к модели противоречивы. Полнота модели определяется ее размерностью, эффективность – затратами на реализацию. Кроме того, невозможно предусмотреть, что произойдет в будущем. Моделирование призвано устранить неопределенность, но существует неопределенность и в том, что именно надо устранять. Начальные цели со временем могут оказаться неправильно поставленными. Например, по результатам испытаний исследовательского образца часто нужно вносить изменения в техническое задание и снова возвращаться к этапам проектирования образца.