Метод есть душа знания, его жизнь, им порождаются отдельные научные системы, им же они и низвергаются как недостаточно разрешающие задачу научного построения.
СИ. Гессен
Безусловно моделирование является далеко не единственным методом изучения окружающего мира. Существует целая область знания которая специально; занимается изучением методов познания которую принято именовать методологией! Методология дословно означаете «учение о методах» ибо происходит этот термин от двух греческих слов: metodos — метод, путь к чему-либо и logos – учение. Изучая закономерности человеческой познавательной деятельности, методология вырабатывает на этой основе методы ее осуществления. Важнейшей задачей методологии является изучение происхождения, сущности, эффективности и других характеристик методов познания.
Понятие, «метод» означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Метод вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь которыми он может достичь намеченной цели. Владеть методом — это значит знать, каким образом, в какой последовательности нужно совершать те или иные действия для решения различных задач, и уметь реализовать эти знания на практике. Умению грамотно применять тот или иной метод на практике возможно научиться только при решении различных практических задач. Как отмечал СИ. Гессен, «Овладеть методом науки можно, только применяя этот метод к решению конкретных проблем опытного знания»
Учение о методе появилось в науке в XVI в. Ее представители считали правильный метод ориентиром в движении к надежному, истинному знанию. Так, видный философ XVII в. Ф.Бэкон сравнивал метод познания с фонарем, освещающим дорогу путнику, идущему в темноте. Другой известный ученый и философ того же периода Р.Декартизложил свое понимание метода: «Под методом я разумею точные и простые правила, строгое соблюдение которых ...без лишней траты умственных сил, но постепенно и непрерывно увеличивая знания, способствует тому, что ум достигает истинного познания всего, что ему доступно».
Методы научного познания принято подразделять по степени их общности, т.е. по широте применимости в процессе научного исследования (рис. 1.1), на всеобщие, общенаучные и частнонаучные. Из всеобщих методов в истории познания известны два: диалектический и метафизический. Это общефилософские методы. При метафизическом подходе объекты и явления окружающего мира рассматриваются изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей и как бы в застывшем, фиксированном, неизменном состоянии. Диалектический подход наоборот предполагает изучение объектов, явлений со всем богатством их взаимосвязей, с учетом реальных процессов их изменения, развития. С середины XIX в., в период третьей научной революции, метафизический метод начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим методом.
Рис 1.1. Методы научного познания
Общенаучные методы используются в самых различных областях науки т.е. имеют весьма широкий междисциплинарный спектр применения. Классификация этих 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 (идеализация, формализация). Но есть и такие (например, моделирование), которые используются как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне.
Эмпирический уровень научного познания характеризуется непосредственным исследованием реально существующих, чувственно воспринимаемых объектов. На этом уровне путем проведения наблюдений, выполнения разнообразных измерений, постановки экспериментов осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, явлениях, производится первичная систематизация получаемых фактических данных в виде таблиц, схем, графиков и т.п. Кроме того, на эмпирическом уровне научного познания — как следствие обобщения научных фактов —возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей.
Теоретический уровень научного исследования присущ рациональной (логической) ступени познания. на данном уровне происходит раскрытие наиболее глубоких, существенных сторон, связей, закономерностей, относящихся к изучаемым объектам, явлениям. Теоретический уровень — более высокая ступень в научном познании. Результатами теоретического познания становятся гипотезы, теории, законы. Выделяя в научном исследовании два различных уровня эмпирический и теоретический, наследует, однако, отрывать их один от другого и противопоставлять, поскольку они тесно взаимосвязаны. Эмпирический уровень выступает в качестве основы, фундамента теоретического осмысления научных фактов и получаемых статистических данных. В то же время теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно-наглядные образы в том числе схемы, графики и т.п.), с которыми имеет дело эмпирический уровень исследования.
В свою очередь эмпирический уровень научного познания не может существовать без достижений теоретического уровня. Эмпирическое исследование обычно опирается на определенную теоретическую конструкцию, которая определяет направление этого исследования, обусловливает и обосновывает применяемые при этом методы.
К группе частнонаучных методов научного познания относятся методы, используемые только в рамках исследований какой-либо конкретной науки или какого-либо конкретного явления. Каждая частная наука (биология, химия, геология и т.д.) имеет свои специфические методы исследования.
Как правило, частнонаучные методы содержат в различных сочетаниях те или иные общенаучные методы познания, базируются на них и могут включать наблюдения, измерения, индуктивные или дедуктивные умозаключения и т.д. Характер сочетания различных методов и его использования зависит от условий исследования, природы изучаемых объектов. Таким образом, частнонаучные методы не оторваны от общенаучных, напротив, тесно связаны с ними, а также со всеобщим диалектическим методом, который как бы преломляется через них. Например, всеобщий диалектический принцип развития проявился в биологии в виде открытого Ч.Дарвином естественноисторического закона эволюции животных и растительных видов.
К сказанному остается добавить, что любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в познании тех или иных сторон материальной действительности. Важно еще уметь правильно применять его в процессе познания.
Итак, моделирование — метод познания окружающего мира, который можно отнести к общенаучным методам, применяемым как на эмпирическом, так и на теоретическом уровне познания. При построении и исследовании модели (см. ниже) могут применяться практически все остальные методы познания.
Определение модели
Научное познание сосредоточено на изучении предметов, явлений и процессов, существующих вне нашего сознания и называемых объектами исследования (от лат. objectum — предмет).
Понятие модель и моделирование наиболее распространены в сфере обучения, научных исследованиях, проектно-конструкторских работах, в серийном техническом производстве. В каждой из этих областей моделирование имеет свои особенности. Далее моделирование будет рассматриваться главным образом применительно к научным исследованиям. Чаще всего термин «модель» используют для обозначения:
> устройства, воспроизводящего строение или действие какого-либо другого устройства (уменьшенное, увеличенное или в натуральную величину);
> аналога (чертежа, графика, плана, схемы, описания и т.д.) какого-либо явления, процесса или предмета.
К недостаткам термина «модель» следует отнести его многозначность. В словарях можно найти до восьми различных значений данного термина, из которых в научной литературе наиболее распространены два:
> модель как аналог реального объекта;
> модель как образец будущего изделия.
Важную роль при разработке моделей играют гипотезы (от греч. hypothesis — основание, предположение), т.е. определенные предсказания, предположительные суждения о причинно-следственных связях явлений, основанные на некотором количестве опытных данных, наблюдений, догадок. Формулирование и проверка правильности гипотез основывается, как правило, на аналогиях.
Аналогия (от греч. analogia — соответствие, соразмерность) — это представление о каком-либо частном сходстве двух объектов, причем такое сходство может быть как существенным, так и несущественным. Существенность сходства или различия двух объектов условна и зависит от уровня абстрагирования (от лат. abstrahere — отвлекать), определяемого конечной целью исследования. Уровень абстрагирования зависит от набора учитываемых параметров объекта исследования. Например, при изучении механических свойств в качестве объектов исследования могут быть выделены материалы из дерева, металла, пластмассы и т.д. В свою очередь материалы из дерева можно подразделить по видам древесины на лиственные и хвойные, лиственные — на «березу», «тополь», «ясень» и т.д.
В данном примере степень абстрагирования снижается при добавлении учитываемых параметров. Следует заметить, что уровень абстрагирования данного объекта всегда устанавливается по отношению к другим объектам.
Гипотезы и аналогии, в определенной мере отражающие реальный, объективно существующий мир, должны обладать наглядностью или сводиться к удобным для исследования логическим схемам. Именно подобные логические схемы, упрощающие рассуждения и логические построения, а также позволяющие проводить эксперименты, приводящие к пониманию явлений природы, называют моделями. Другими словами, модель — это объект-заменитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых интересующих исследователя свойств оригинала.
Под моделью (от лат. modulus - мера, образец, норма) понимают такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе познания (изучения) замещает объект-оригинал, сохраняя некоторые важные для данного исследования типичные его черты. Процесс построения и использования модели называется моделированием.
Представленное определение является достаточно общим и может трактоваться по-разному. В частности, любое знание можно рассматривать как некоторую идеальную модель природного объекта или явления. В свою очередь, любой искусственный (т.е. созданный человеком) объект или процесс есть материальная модель, построенная на основе соответствующих знаний (идеальных моделей). В этом смысле можно говорить о трех реальностях или трех сферах (что близко к мыслям, высказанным В.И.Вернадским еще в 1922 г.), в которых живет человек.
Первой реальностью является живая и неживая природа, законы развития которой не зависят от человека. Поэтому природные объекты и явления нельзя рассматривать как модели по отношению к человеку. Однако познание и использование человеком природных объектов возможно только через их модели, которые в результате изучения самих объектов также изменяются.
Объекты природы находят свое отражение во второй реальности, или ноосфере, включающей знания, накопленные всем человечеством и практически мало зависящие от конкретного человека. Данная реальность, состоящая из идеальных моделей, зависит от эволюции человечества и изменяется в процессе познания, пополняя новыми и изменяя старые модели. Можно сказать, что процесс познания в любой области знаний представляет собой непрерывное совершенствование существующих и построение новых моделей исследуемых объектов. Этот ряд моделей (с оптимистической точки зрения) бесконечен.
Наконец, третья реальность, или техносфера,которая может рассматриваться как отражение второй реальности, включает все материальные модели, созданные человеком. К составляющим техносферы следует отнести также искусственное разведение животных и растений, их селекцию и (в последнее время) их клонирование. Хотя сами живые организмы являются представителями живой природы и моделями не являются, но процесс их появления управляем человеком на основании некоторых модельных представлений о данных объектах.
В контексте данных рассуждений и приведенного выше определения модели можно сделать вывод о том, что человек в своей жизни в основном занимается знакомством с уже разработанными ранее моделями и созданием на их основе новых идеальных или материальных моделей. Поэтому понятие «человек моделирующий»можно считать тождественным понятию «человек разумный».
