- •4 " Модели и моделирование – инструмент науки"
- •Тема 8. Модели и моделирование – инструмент науки
- •1. Понятие модели
- •2. Языки науки. Математический язык
- •3. Типы моделей. Особенности познавательных и прагматических моделей
- •4. Статические и динамические модели.
- •5. Абстрактные модели и роль языков. Адекватность и истинность моделей
- •6. Установление подобия между моделью и оригиналом
- •6.1. Модели как среда для моделирования
- •7. Динамика моделей
3. Типы моделей. Особенности познавательных и прагматических моделей
Модели делятся на познавательные и прагматические, что соответствует делению целей на теоретические и практические.
Познавательные модели являются формой организации и представления знаний, средством соединения новых знаний с имеющимися.
Прагматические модели являются средством управления, средством организации практических действий, способом представления образцово правильных действий или их результата, т.е. являются рабочим представлением целей.
Модели имеют целевой характер; один из принципов классификации моделей состоит в соотнесении типов моделей с типами целей.
В распоряжении человека имеется два типа материалов для построения моделей - средства самого сознания и средства окружающего материального мира. Соответственно этому модели делятся на абстрактные (идеальные) и материальные (реальные, вещественные).
Чтобы некоторая материальная конструкция могла быть отображением, т.е. замещала в каком-то отношении оригинал, между оригиналом и моделью должно быть установлено отношение похожести, подобия.
Существуют разные способы установления такого подобия.
Прямое подобие - устанавливается в результате физического взаимодействия в процессе создания модели.
Второй тип подобия называется косвенным. Оно устанавливается не в результате их физического взаимодействия, а объективно существует в природе, обнаруживается в виде совпадения или достаточной близости их абстрактных моделей и после этого используется в практике реального моделирования.
Условное подобие – подобие реальных моделей оригиналу устанавливается в результате соглашения. (Деньги (модель стоимости), карты (модели местности)).
4. Статические и динамические модели.
Модель конкретного состояния объекта, своего рода "моментальная фотография" объекта называется статической.
Модели, отображающие процесс изменения состояния, называются динамическими.
Процесс моделирования начинается с выбора модели - основания. В виды моделей-оснований:
1. Модель цели. 2. Модель “черного ящика” 3. Модель состава. 4. Модель структуры системы. 5. Динамическая модель а) динамическая модель “черного ящика”. б) частный случай модели (а) - модель “жизненного цикла системы или процесса”
5. Абстрактные модели и роль языков. Адекватность и истинность моделей
Противоречие: необходимо познавать бесконечный мир конечными средствами. Способ преодоления этого противоречия состоит в построении моделей.
Факторы, которые позволяют с помощью конечных моделей отображать бесконечную действительность.
Первый фактор - это упрощенность моделей. Упрощение является средством для выявления главных эффектов в исследуемом явлении.
Из двух моделей, одинаково хорошо описывающих данное явление, та , которая проще, оказывается ближе к истинной природе отображаемого явления.
Второй фактор, позволяющий преодолевать бесконечность мира в конечном познании - это приближенность (приблизительность) отображения действительности с помощью моделей.
Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называется адекватной этой цели. Адекватность означает, что требования полноты, точности и правильности (истинности) выполнены не вообще (безмерно), а лишь в той мере, которая достаточна для достижения цели.
Изменение условий, в которых ведется сравнение, существенно влияет на его результат: именно из-за этого возможно существование двух противоречивых, но "одинаково" истинных моделей одного объекта.
Еще один важный аспект соотношения истинного с предполагаемым при построении моделей состоит в том, что ошибки в предположениях имеют разные последствия для прагматических и познавательных целей.
Аспект явной рефлексии уровня истинности; что известно точно, достоверно; что - с оцениваемой степенью неопределенности; что - с неопределенностью, не поддающейся оценке; что может считаться достоверным только при выполнении определенных условий; что известно о том, что неизвестно.
Проблема экономико-математического моделирования.
Математика теряет свою исключительность, приобретая право на эксперимент (математический — с помощью компьютера), как и другие науки.
Беспомощность аксиоматических методов особенно проявляется в дисциплинах, которые пытаются использовать математические методы для анализа явлений общественной природы, (например, теория игр).
Академик Н.Н. Моисеев: выход из этой кризисной ситуации будет найден на пути синтеза эвристического мышления и новой математики, на пути более глубокого понимания процессов мышления и познания.
