законы развития научного знания…. Экзамен философия. 7. Нормы, цели, ценности и идеалы науки. 20
 Скачать 246.02 Kb.
|
39. Метод моделирования в научном познании. Понятие материальных и идеальных моделей. Развитие математического моделирования на компьютерной основе.Метод моделирования в научном познании Метод моделирования – это метод исследования, при котором объект замещается другим объектом, находящимся в отношении подобия к первому. В дальнейшем знания, полученные на модели, переносятся на оригинал на основании аналогии и подобия. Моделирование применяется в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно вмешательство познающего субъекта в изучаемый объект. Различают предметное моделирование (модель воспроизводит определенные свойства оригинала), мысленное моделирование, знаковое, при котором в качестве модели выступают схемы, чертежи, формулы и т.п., математическое моделирование, компьютерное моделирование. Оригинал- это объект, на который переносится информация, полученная в результате исследования модели. Виды моделирования: Мысленное (идеальное) моделирование – включает в себя различные представления в виде воображаемых моделей. Здесь с моделированием неразрывно связана идеализация – мысленное конструирование понятий, концепций об объектах, не существующих в действительности. Для них существует лишь близкий аналог в реальном мире. Примерами идеальных объектов являются геометрические понятия: точки, линии, плоскости, идеальный газ, абсолютно черное тело и т.д. Физическое (материальное) моделирование – характеризуется тем, что исследования проводятся на моделях обладающих физическим подобием и сохраняющих полностью или частично природу изучаемых явлений. Символическое моделирование – связано со знаковым представлением некоторых свойств оригинала. Символические знаковые модели разнообразные топологические, графические и символьные изображения (в виде графических карт, графиков, схем, химических формул и т.п.) изучаемых объектов. Развитие математического моделирования на компьютерной основе С появлением кибернетики, компьютеров и компьютерных систем, которые стали называть интеллектуальными системами (ИС), с развитием такого направления, как искусственный интеллект (ИИ), мышление, интеллект, а затем и знание, стали предметом интереса математических и инженерно-технических дисциплин. Это побудило людей по-новому взглянуть на ряд традиционных теоретико-познавательных проблем, наметить новые пути их исследования, обратить внимание на многие, остававшиеся ранее в тени аспекты познавательной деятельности, механизмов и результатов познания. В 60 – 70-е годы ХХ века развернулась бурная дискуссия на тему «Может ли машина мыслить?». Компьютерное моделирование мышления дало мощный толчок исследованиям механизмов познавательной деятельности в рамках такого направления, как когнитивная психология. Здесь утвердилась «компьютерная метафора», ориентирующая на изучение познавательной деятельности человека по аналогии с переработкой информации на компьютере. Вообще на этом пути были получены ценные результаты, обогатившие наши представления о человеческом мышлении и механизмах его функционирования. Компьютерное моделирование позволило сделать вывод о том, что не только мускульная сила человека, но и его интеллектуальные способности заменяются природными силами, связями и процессами. Именно это становится мощнейшим фактором дальнейшего ускоренного развития современной научно-технической революции. Компьютерное моделирование отличается более глубокой дифференциацией инженерной деятельности, в структуре которой достаточно отчётливо обозначаются границы между такими его элементами, как изобретение, проектирование и конструирование. Каждый из этих элементов превращается в относительно автономную сферу технической деятельности. Дело в том, что некоторые аспекты или функции проектирования, конструирования и даже собственно изобретательской деятельности «передоверяются» компьютерам, т.е. их выполнение переходит от человека к машине. 40. Общенаучные методы теоретического познания. Идеализация и мысленный эксперимент, метод формализации в научном познании.Общенаучные методы используются в самых различных областях науки (имеют междисциплинарный спектр применения). Классификация общенаучных методов тесно связана с понятием уровней научного познания. Различают два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Одни общенаучные методы применяются только на эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение); другие — только на теоретическом (абстрагирование, идеализация, формализация, индукция и дедукция), а некоторые (например, анализ, синтез, моделирование) — как на эмпирическом, так и на теоретическом. Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах (путем измерения, экспериментов); здесь происходит первичная систематизация полученных знаний (в виде таблиц, схем, графиков). Теоретический уровень научного исследования осуществляется на рациональной (логической) ступени познания. На данном уровне происходит выявление наиболее глубоких, существенных сторон, связей, закономерностей, присущих изучаемым объектам, явлениям. Результатом теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы. Однако эмпирические и теоретические уровни познания взаимосвязаны между собой. Эмпирический уровень выступает в качестве основы, фундамента теоретического. Идеализация - мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности ("точка", "идеальный газ", "абсолютно черное тело" и т.п.). Данные объекты не есть "чистые фикции", а весьма сложное и очень опосредованное выражение реальных процессов. Они представляют собой некоторые предельные случаи последних, служат средством их анализа и построения теоретических представлений о них. Идеализированный объект в конечном счете выступает как отражение реальных предметов и процессов. Образовав с помощью идеализации о такого рода объектах теоретические конструкты, можно в дальнейшем оперировать с ними в рассуждениях как с реально существующей вещью и строить абстрактные схемы реальных процессов, служащие для более глубокого их понимания. Целесообразность использования идеализации определяется следующими обстоятельствами. Во-первых, идеализация целесообразна тогда, когда подлежащие исследованию реальные объекты достаточно сложны для имеющихся средств теоретического, в частности, математического, анализа. По отношению же к идеализированному случаю можно, приложив эти средства, построить и развить теорию, в определенных условиях и целях эффективную, для описания свойств и поведения этих реальных объектов. Во-вторых, идеализацию целесообразно использовать в тех случаях, когда необходимо исключить некоторые свойства, связи исследуемого объекта, без которых он существовать не может, но которые затемняют существо протекающих в нем процессов. Сложный объект представляется как бы в «очищенном» виде, что облегчает его изучение. В-третьих, применение идеализации целесообразно тогда, когда исключаемые из рассмотрения свойства, стороны, связи изучаемого объекта не влияют в рамках данного исследования на его сущность. Вышеупомянутая абстракция материальной точки позволяет в некоторых случаях представлять самые различные объекты – от молекул или атомов до гигантских космических объектов. При этом правильный выбор допустимости подобной идеализации играет очень большую роль. Если в ряде случаев возможно и целесообразно рассматривать атомы в виде материальных точек, то такая идеализация становится недопустимой при изучении структуры атома. Точно так же можно считать материальной точкой нашу планету при рассмотрении ее вращения вокруг Солнца, но отнюдь не в случае рассмотрения ее собственного суточного вращения. Будучи разновидностью абстрагирования, идеализация допускает элемент чувственной наглядности (обычный процесс абстрагирования ведет к образованию мысленных абстракций, не обладающих никакой наглядностью). Эта особенность идеализации очень важна для реализации такого специфического метода теоретического познания, каковым является мысленный эксперимент (его также называют умственным, субъективным, воображаемым, идеализированным). Мысленный эксперимент – метод исследования идеализированных объектов, образующих теоретические модели. Мысленно ставят такие объекты в различные схемы и отношения, доводят количественные характеристики до крайне возможных логических значений и тем самым устанавливают логические связи и законы, не доступные при изучении реальных объектов. Но в отличие от реального эксперимента в мысленном эксперименте исследователь оперирует не материальными объектами, а их идеализированными образами, и само оперирование производится в его сознании, т.е. чисто умозрительно. В реальном эксперименте приходится считаться с реальными физическими и иными ограничениями его проведения, с невозможностью в ряде случаев устранить мешающие ходу эксперимента воздействия извне, с искажением в силу указанных причин получаемых результатов. В этом плане мысленный эксперимент имеет явное преимущество перед экспериментом реальным. В мысленном эксперименте можно абстрагироваться от действия нежелательных факторов, проведя его в идеализированном, «чистом» виде. Формализация – метод изучения некоторых объектов в формализованных системах с помощью искусственных языков. Таковы, например, формализованные языки химии, математики, логики, позволяющие четко и кратко фиксировать знания, избегая многозначности терминов естественного языка. Формализацию, основой которой является абстрагирование и идеализация, можно рассматривать как разновидность моделирования – знаковое моделирование. Оперирование со знаками замещает рассуждение об объектах. Обобщенная знаковая модель некоторой предметной области позволяет обнаружить структуру явлений и процессов при отвлечении от их качественных характеристик. Для построения любой формальной системы необходимо: а) задание алфавита, т.е. определенного набора знаков; б) задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены «слова», «формулы»; в) задание правил, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам (так называемые правила вывода). В результате создается формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка. Важным достоинством этой системы является возможность проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту. Другое достоинство формализации состоит в обеспечении краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею. |