Наукове пізнання та моделювання. Модель

Моделювання як метод наукового пізнання виникло у зв'язку з необхідністю розв'язування завдань, які з тих чи інших причин не можуть бути розв'язані безпосередньо. Вони виникають у випадках, коли об'єкт недосяжний за своєю природою, коли він ще не існує і потрібно обрати кращий варіант його створення, коли дослідження реального об'єкта вимагає багато часу, економічно невигідне та ін.

Як засіб пізнання моделювання використовується людством здав­на. При вивченні невідомого людина завжди прагне передусім співставити невідоме з уже відомим, в процесі чого відбувається пере­несення знань з відомого на невідоме. Таке перенесення знань з одних об'єктів на інші, які в певному сенсі подібні між собою, в ло­гіці називається виведенням за аналогією.

Аналогія — це твердження про схожість речей, явищ, процесів в різних об'єктах, по суті рух думки від відомого до невідомого.

Відомо, що принципи аналогії та порівняння були провідними принципами герметизму — світоглядного вчення древньоєгипетських жерців, успадкованого від бога Гермеса. Виведення за аналогі­єю описане в староіндійській та античній грецькій логіці, свідомо використовується в практиці людини. Використання аналогії дозво­лило зробити й значні наукові відкриття — аналогія Франкліна між електричною іскрою та блискавкою дозволила запропонувати захист від блискавки — громовідвід; аналогія між обтіканням води каменем та потоком повітря крила літального апарата привела до розробки теоретичних основ побудови літальних апаратів і т. ін.

Ґрунтуючись на аналогії, в науковому дослідженні висуваються гіпотези, тобто передбачення, які будуються на невеликій кількості дослідних даних, спостережень, здогадок, перевірка правильності яких здійснюється шляхом експерименту. Виведення за аналогією може привести також і до помилкових висновків, воно буде право­мірним лише в тому випадку, коли старанно проаналізовані ознаки спільності та несхожості явищ, які порівнюються. Доказову силу во­но набуває лише після підтвердження його експериментально.

Гіпотеза висувається за аналогією з перевіреними шляхом експерименту науковими положеннями

Метод моделювання відрізняється від інших методів пізнання тим, що об'єкт вивчається з його допомогою не безпосередньо, а шляхом дослідження іншого об'єкта, аналогічного в певному сенсі першому. При моделюванні між суб'єктом—дослідником та об'єктом пізнання знаходиться проміжна ланка — модель.

Побудова моделі здійснюється з пізнавальною метою, тому на від­міну від простого описання об'єкта модель повинна бути активною, сприяти проникненню в глибину об'єкта дослідження, в його суть.

Модель — (від латинського modulus — міра) — це заміщувач об'єкта дослідження, що знаходиться з ним в такій відповіднос­ті, яка дозволяє отримати нове знання про цей об'єкт.

Оскільки модель ґрунтується на аналогії, то вона губить сенс за­собу пізнання як у випадку тотожності моделі та об'єкта досліджен­ня, так і у випадку дуже великих відмінностей між ними. Отже, моделювання пов'язане зі спрощенням, огрубленням прототипу, аб­страгуванням від ряду його властивостей, ознак, сторін. Надмірно спрощена модель, проте, може привести до невідповідності з до­сліджуваним об'єктом, що унеможливить дослідження його з допо­могою такої моделі. З іншого боку, врахування в моделі якомога більшої кількості властивостей досліджуваного об'єкта приводить до ускладнення процесу дослідження.

Будь-яка модель охоплює суттєве в певному сенсі, тобто завжди однобічно представляє об'єкт лише з боку деяких його властивостей.

Вивчення окремих властивостей об'єкта здійснюється таким чином коштом відмови від дослідження інших його властивостей. У той же час багато властивостей, від яких доводиться абстрагуватись при мо­делюванні, ще невідомі, і врешті-решт не виключено, що саме вони можуть виявитися важливими, тобто модель буде некоректною. Го­ворять, що модель відповідає (адекватна) об'єкту дослідження, як­що результати моделювання служать основою для прогнозування процесів в реальному об'єкті, що досліджується.

Підсумовуючи, можна сказати, що моделювання з точки зору пізнання — це метод опосередкованого пізнання за допомогою штучних або природних систем, які зберігають деякі особливості об'єкта дослідження і таким чином заміщають його, що дає можли­вість отримати нове знання про об'єкт-оригінал. У системному ана­лізі моделі є дуже важливим компонентом дослідження та проекту­вання нової системи, і зазвичай використовується множина моделей для забезпечення якісного дослідження системи.

Найважливішим, організуючим елементом діяльності людини є мета як образ бажаного майбутнього, модель стану, на реалізацію якого і скерована ця діяльність. Крім того, системність діяльності виявляється також у тому, що вона здійснюється відповідно до пев­ного плану — за певним алгоритмом, як образом майбутньої діяль­ності, її моделі. Діяльність здійснюється лише з апріорним враху­ванням того, що трапилося на попередніх етапах, тобто реалізується оцінювання поточного результату попередніх дій і обирається наступний крок з множини можливих шляхом оцінювання можли­вих наслідків, не виконуючи майбутні дії реально, тобто шляхом моделювання. Отже, моделювання є обов'язковою дією в довільній ці­леспрямованій діяльності, проникає в неї і організовує її, є не час­тиною, а аспектом цієї діяльності.

Модель є не просто образом — замінником оригіналу, і не яки­мось відображенням взагалі, а цільовим відображенням, що виявляєть­ся в множинності моделей одного й того ж об'єкта — для різних ці­лей будуються різні моделі, і модель відображає не об'єкт-оригінал сам собою, а те, що нас цікавить в ньому.

Пізнавальний аспект моделювання є надзвичайно важливим, але не менш важливим є й прагматичний аспект. Окрім джерела нових знань модель є прагматичним засобом, засобом керування, засо­бом організації практичних дій, способом представлення зразко­во правильних дій та їх результату, тобто робочим пред­ставленням цілей. Метою використання прагматичних моделей є наближення реальності до моделі при виявленні розходжень між ними, тобто прагматичні моделі є зразком, стандартом, до якого прагнуть у своїй діяльності.

Основна відмінність між пізнавальними та прагматичними мо­делями полягає в тому, що пізнавальне моделювання відображає те, що існує, а прагматичне — неіснуюче, але таке, що бажано І (і можливо може бути) досягнути.