Modelarea ca metodă de cercetare științifică

Acasă | Despre noi | feedback-ul

Modelarea ca metodă de cercetare științifică este utilizat pe scară largă în foarte multe domenii ale științei. În acest capitol tentative totală (generalizată) descrie această metodă.

Stabilim primul model: Modelul - în sensul cel mai larg - orice analog de imagine (mental sau condiționată: descrierea imaginii, un desen diagramă, un plan grafic, harta, etc) orice obiect, proces sau fenomen (acest original, model).

Modelul poate fi menționat imaginea creată în mod artificial a unui anumit obiect, dispozitiv, proces, fenomen (și, în cele din urmă, orice sistem).

Ambele aceste definiții nu se contrazic reciproc. Astfel, cele mai comune modele de definiție: - o imagine a unui sistem.

Construcția de modele. Pentru a crea modele de la om au doar două tipuri de „materiale“ - un mijloc de conștientizare și a resurselor din jurul lumii materiale. În consecință, modelul este împărțit în abstract (ideală) și de fond (reale, reale).

Subiect numit de modelare, în care cercetarea se desfășoară pe un model care reproduce geometrică de bază, caracteristicile fizice, dinamice și funcționale ale „originalului“. La astfel de modele sunt studiate procesele care au loc în original - obiectul de cercetare sau dezvoltare (studiul de modele de structuri de construcție de proprietăți, o varietate de mecanisme, vehicule, etc.). În cazul în care modelul și obiectul simulat au aceeași natură fizică, vorbim de modelare fizică. Phenomenon (proces de sistem) poate fi explorat și experimentat prin studierea oricărui fenomen de natură fizică, dar astfel încât acesta este descris de aceleași relații matematice ca fenomen modelat. De exemplu, vibrațiile electrice și mecanice sunt descrise prin aceleași ecuațiile diferențiale; De aceea, prin vibrații mecanice pot fi modelate electric și invers. Această modelare „matematică-obiect“ este utilizat pe scară largă pentru a înlocui studiul unor fenomene studiul altor fenomene, mai convenabile pentru testele de laborator, în special, deoarece acestea permit măsurarea cantităților necunoscute. Astfel, simularea electrica permite studiul pe modele electrice de mecanică, hidrodinamic, acustică, și alte fenomene.

Modelele abstracte sunt structuri ideale, construite prin gândire, conștiință.

Modelele abstracte sunt constructe de limbaj, și pot fi formate și transmise altora prin intermediul unor limbi diferite, limbi de diferite niveluri de specializare.

În primul rând, prin intermediul limbajului natural (ca rezultatul final, pentru că în procesul de construire a unui model de utilizări umane și forme non-lingvistice de gândire - „intuiție“, gândirea creativă, etc.). limbaj natural oamenii pot vorbi despre toate, este un mijloc de a construi orice modele abstracte. Versatilitatea limbajului natural se realizează prin faptul că modelele lingvistice au eterogenitate, vagă, neclară. Ambiguitatea aproape fiecare cuvânt folosit în limbajul natural de orice naționalitate, precum și incertitudinea de cuvinte (câteva, aproape, foarte mult, și așa mai departe), cu un număr foarte mare de opțiuni de conectare în fraze permite orice afișare situație cu o precizie suficientă pentru scopuri convenționale. Acest robustețea este o proprietate inerentă a modelelor lingvistice. Dar, mai devreme sau mai târziu, știința se confruntă cu situații, atunci când unele limbaj natural se transformă într-un dezavantaj pentru a fi depășite.

Prin urmare, în al doilea rând, pentru a construi modele abstracte folosite limbi „profesionale“. Acest lucru este demonstrat cel mai clar prin exemplul de anumite ramuri ale științei lingvistice. Științe necesare în mod obiectiv de diferențiere crearea de limbaje specializate, mai clare și mai precise decât naturale.

În al treilea rând, atunci când resursele naturale și limbajul profesional nu este suficient pentru a construi modele folosind artificiale, inclusiv formale, limbi - de exemplu, în logica, matematica. Pentru limbile artificiale sunt, de asemenea, limbi de calculator, desene, diagrame, etc.

Rezultatul este o ierarhie a limbilor și ierarhia corespunzătoare a tipurilor de model. La nivelul superior al acestei game sunt modele care sunt create prin intermediul limbajului natural, și așa mai departe până la modelele cu precizia atins maxime și certitudine la starea actuală a industriei științei. Math (în sensul strict), modele au o precizie absolută.

Dar, pentru a ajunge la utilizarea lor în orice domeniu, aveți nevoie pentru a obține suficient pentru această sumă de cunoștințe de încredere. Nematematizirovannost multe sociale și umanitare nu înseamnă lor neștiințifică, și este o consecință a complexității cognitive extrem de ridicat al subiecților lor. În aceste modele sunt construite, de regulă, cu utilizarea limbajului natural.

Sunt următoarele caracteristici de modelare:

Funcția descriptivă este că, prin modele de abstractizare permite destul de ușor pentru a explica fenomenele și procesele observate (cu alte cuvinte, ele dau un răspuns la întrebarea „de ce lumea este atât“). Succesul în acest sens, modelele devin componente ale teoriilor științifice, și sunt un mijloc eficient de a reflecta conținutul acestuia (care este motivul pentru care funcția de modelare cognitivă poate fi privită ca o componentă a funcției descriptive).

Funcția modelare predictivă reflectă capacitatea sa de a prezice proprietățile și starea viitoare a sistemului simulat, adică, să răspundă la întrebarea „ce?“.

Funcția de simulare standard este de a oferi un răspuns la întrebarea „cum ar trebui să fie?“ - în cazul în care, în plus față de starea sistemului, sunt date criteriile de evaluare a stării sale, apoi prin utilizarea de optimizare (vezi mai jos.) Este posibil să nu numai pentru a descrie sistemul actual, dar, de asemenea, pentru a construi normative sale imagine - de dorit din punctul de vedere al subiectului, interesele și preferințele care reflectă criteriile utilizate.