|
||||||||||||
|
||||||||||||
|
|||||||||
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Философские аспекты моделирования как метода познанияФилософские аспекты моделирования как метода познаниясмотреть на рефераты похожие на "Философские аспекты моделирования как метода познания" КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ФИЛОСОФИИ РЕФЕРАТ ПО ТЕМЕ «Философские аспекты моделирования как метода познания окружающего мира» | |Выполнил | Казань 1998 Содержание Введение. 1 1. Философские аспекты моделирования как метода познания окружающего мира 1 1.1. Гносеологическая специфика модели и ее определение. 1 1.2. Классификация моделей и виды моделирования. 1 1.3. Основные функции моделей. 1 1.3.1. Моделирование как средство экспериментального исследования. 1 1.3.2. Моделирование и проблема истины. 1 2. Применение моделирования в различных отраслях человеческого знания и деятельности 1 2.1. Моделирование в биологии 1 2.2. О кибернетическом моделировании и моделировании мыслительной деятельности человека. 1 2.2.1. Особенности кибернетического моделирования. 1 2.2.2. Моделирование мыслительной деятельности человека. 1 Список литературы 1
Растущий интерес философии и методологии познания к теме моделирования был вызван тем значением, которое метод моделирования получил в современной науке, и в особенности в таких ее разделах, как физика, химия, биология, кибернетика, не говоря уже о многих технических науках. Однако моделирование как специфическое средство и форма научного познания не является изобретением 19 или 20 века. Достаточно указать на представления Демокрита и Эпикура об атомах, их форме, и способах соединения, об атомных вихрях и ливнях, объяснения физических свойств различных веществ с помощью представления о круглых и гладких или крючковатых частицах, сцеп ленных между собой. Эти представления являются прообразами современных моделей, отражающих ядерно-электронное строение атома вещества. 20 век принес методу моделирования новые успехи, но одновременно поставил его перед серьезными испытаниями. С одной стороны, кибернетика обнаружила новые возможности и перспективы этого метода в раскрытии общих закономерностей и структурных особенностей систем различной физической природы. С другой стороны, теория относительности и в особенности, квантовая механика, указали на неабсолютный, относительный характер механических моделей, на трудности, связанные с моделированием. 1. Философские аспекты моделирования как метода познания окружающего мира 1.1. Гносеологическая специфика модели и ее определение. Слово "модель" произошло от латинского слова "modelium", означает: мера, способ и т.д. Его первоначальное значение было связано со строительным искусством, и почти во всех европейских языках оно употреблялось для обозначения образа или вещи, сходной в каком-то отношении с другой вещью" (11,с7). По мнению многих авторов (4,6,11), модель использовалась первоначально как изоморфная теория (две теории называются изоморфными, если они обладают структурным подобием по отношению друг к другу). С другой стороны, в таких науках о природе, как астрономия, механика,
физика термин "модель" стал применяться для обозначения того, что она
описывает. В. А. Штофф отмечает, что "здесь со словом "модель" связаны два
близких, но несколько различных понятия" (11,с8). Под моделью в широком
смысле понимают мысленно или практически созданную структуру,
воспроизводящую часть действительности в упрощенной и наглядной форме. Во многих дискуссиях, посвященных гносеологической роли и методологическому значению моделирования, этот термин употреблялся как синоним познания, теории, гипотезы и т.п. Например, часто модель употребляется как синоним теории в случае, когда теория еще недостаточно разработана, в ней мало дедуктивных шагов, много неясностей. Иногда этот термин употребляют в качестве синонима любой количественной теории, математического описания. Несостоятельность такого употребления с гносеологической точки зрения, по мнению В.А. IIIтоффа, в том, "что такое словоупотребление не вызывает никаких новых гносеологических проблем, которые были бы специфичны для моделей" (11 с10).Существенным признаком, отличающим модель от теории (по словам И.Т. Фролова) (9 с122) является не уровень упрощения, не степень абстракции, и следовательно, не количество этих достигнутых абстракций и отвлечении, а способ выражения этих абстракций, упрощений и отвлечении, характерный для модели. В философской литературе, посвященной вопросам моделирования,
предлагаются различные определения модели. А.А. Зиновьев и И.И. Pевзин дают
следующее определение: "Пусть X есть некоторое множество суждений,
описывающих соотношение элементов некоторых сложных объектов А и В. Пусть Y
есть некоторое множество суждений, получаемых путем изучения А и отличных
от суждения Х. Пусть есть некоторое множество суждений, относящихся к В и
также отличных от Х. Если выводится из конъюнкции Х и Y по правилам логики,
то А есть модель В, а В есть оригинал модели." (2 с15) Здесь модель - лишь
средство получения знаний, а не сами знания, следовательно, из рассмотрения
выпадают идеальные модели (мысленные), т.к. их значение в качестве
элементов знания реальных объектов отрицать нельзя. Определение И.Т. При дальнейшем рассмотрении моделей и процесса моделирования будем исходить из того, что общим свойством всех моделей является их способность отображать действительность. В зависимости от того, какими средствами, при каких условиях, по отношению к каким объектам познания это их общее свойство реализуется, возникает большое разнообразие моделей, а вместе с ним и проблема классификации моделей. 1.2. Классификация моделей и виды моделирования. В литературе, посвященной философским аспектам моделирования, представлены различные классификационные признаки, по которым выделены различные типы моделей. Например, в (11 с23) называются такие признаки, как: - Способ построения (форма модели); - Качественная специфика (содержание модели). По способу построения модели бывают материальные и идеальные. Материальные модели неразрывно связаны с воображаемыми (даже, прежде,
чем что-либо построить - сначала теоретическое представление, обоснование). - образные, построенные из чувственно наглядных элементов; - знаковые, в этих моделях элементы отношения и свойства моделируемых явлений выражены при помощи определенных знаков; - смешанные, сочетающие свойства и образных, и знаковых моделей. Достоинства данной классификации в том, что она дает хорошую основу для анализа двух основных функций модели: - практической (в качестве средства научного эксперимента) - теоретической (в качестве специфического образа действительности, в котором содержатся элементы логического и чувственного, абстрактного и конкретного, общего и единичного). Другая классификация есть у Б.А. Глинского в его книге "Моделирование
как метод научного исследования", где наряду с обычным делением моделей по
способу их реализации, они делятся и по характеру воспроизведения сторон
оригинала: Теперь перейдем к рассмотрению вопросов, связанных непосредственно с
самим моделированием. "Моделирование - метод исследования объектов познания
на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов
и явлений (органических и неорганических систем, инженерных устройств,
разнообразных процессов - физических, химических, биологических,
социальных) и конструируемых объектов для определения либо улучшения их
характеристик, рационализации способов их построения, управления и т.п." - предметным ( исследование основных геометрических, динамических, функциональных характеристик объекта на модели); - физическое (воспроизведение физических процессов); - предметно - математическое ( исследование физического процесса путем опытного изучения каких-либо явлений иной физической природы, но описываемых теми же математическими соотношениями, что и моделируемый процесс); - знаковое (расчетное моделирование, абстрактно - математическое). Прежде чем переходить к вопросам применения моделирования, рассмотрим основные функции моделей. 1.3. Основные функции моделей. 1.3.1. Моделирование как средство экспериментального исследования. Рассмотрение материальных моделей в качестве орудий экспериментальной
деятельности вызывает потребность выяснить, чем отличаются те эксперименты,
в которых используются модели, от тех, где они не применяются. Превращение
эксперимента в одну из основных форм практики, происходившее параллельно с
развитием науки, стало фактом с тех пор, как в производстве сделалось
возможным широкое применение естествознания, что в свою очередь было
результатом первой промышленной революции, открывшей эпоху машинного
производства. Специфика эксперимента как формы практической деятельности в
том, что эксперимент выражает активное отношение человека к
действительности. В силу этого, в марксистской гносеологии проводится
четкое различие между экспериментом и научным познанием. Хотя всякий
эксперимент включает и наблюдение как необходимую стадию исследования. Существует особая форма эксперимента, для которой характерно
использование действующих материальных моделей в качестве специальных
средств экспериментального исследования. Такая форма называется модельным
экспериментом. В отличие от обычного эксперимента, где средства
эксперимента так или иначе взаимодействуют с объектом исследования, здесь
взаимодействия нет, так как экспериментируют не с самим объектом, а с его
заместителем. При этом объект-заместитель и экспериментальная установка
объединяются, сливаются в действующей модели в одно целое. Таким образом,
обнаруживается двоякая роль, которую модель выполняет в эксперименте: она
одновременно является и объектом изучения и экспериментальным средством. 1. переход от натурального объекта к модели - построение модели (моделирование в собственном смысле слова); 2. экспериментальное исследование модели; 3. переход от модели к натуральному объекту, состоящий в перенесении результатов, полученных при исследовании, на этот объект. Модель входит в эксперимент, не только замещая объект исследования,
она может замещать и условия, в которых изучается некоторый объект обычного
эксперимента. Обычный эксперимент предполагает наличие теоретического
момента лишь в начальный момент исследования - выдвижение гипотезы, ее
оценку и т.д., а также на завершающей стадии - обсуждение и интерпретация
полученных данных, их обобщение. В модельном эксперименте необходимо также
обосновать отношение подобия между моделью и натуральным объектом и
возможность экстраполировать на этот объект полученные данные. В.А.IIIтофф
в своей книге "Моделирование и философия" говорит о том, что теоретической
основой модельного эксперимента, главным образом в области физического
моделирования, является теория подобия. Она дает правила моделирования для
случаев, когда модель и натура обладают одинаковой (или почти одинаковой)
физической природой (11 с31). Но в настоящее время практика моделирования
вышла за пределы сравнительно ограниченного круга механических явлений. 1.3.2. Моделирование и проблема истины. Интересен вопрос о том, какую роль играет само моделирование, в
процессе доказательства истинности и поисков истинного знания. Что же
следует понимать под истинностью модели? Если истинность вообще - 1. знание самой модели (ее структуры, процессов, функций) как системы, созданной с целью воспроизведения некоторого объекта; 2. теоретические знания, посредством которых модель была построена. Имея в виду именно теоретические соображения и методы, лежащие в основе построения модели, можно ставить вопросы о том, на сколько верно данная модель отражает объект и насколько полно она его отражает. В таком случае возникает мысль о сравнимости любого созданного человеком предмета с аналогичными природными объектами и об истинности этого предмета. Но это имеет смысл лишь в том случае, если подобные предметы создаются со специальной целью изобразить, скопировать, воспроизвести определенные черты естественного предмета. Таким образом, можно говорить о том, истинность присуща материальным моделям: - в силу связи их с определенными знаниями; - в силу наличия (или отсутствия) изоморфизма ее структуры со структурой моделируемого процесса или явления; - в силу отношения модели к моделируемому объекту, которое делает ее частью познавательного процесса и позволяет решать определенные познавательные задачи. "И в этом отношении материальная модель является гносеологически вторичной, выступает как элемент гносеологического отражения"(11 с180). Модель можно рассматривать не только как орудие проверки того, действительно ли существуют такие связи, отношения, структуры, закономерности, которые формулируются в данной теории и выполняются в модели. Успешная работа модели есть практическое доказательство истинности теории, то есть это часть экспериментального доказательства истинности этой теории. Теперь, когда были рассмотрены основные теоретические аспекты моделей и моделирования, можно перейти к рассмотрению конкретных примеров широкого применения моделирования, как средства познания в различных областях человеческой деятельности. 2. Применение моделирования в различных отраслях человеческого знания и деятельности 2.1. Моделирование в биологии Метод моделирования в биологии является средством, позволяющим устанавливать все более глубокие и сложные взаимосвязи между биологической теорией и опытом. В последнее столетие экспериментальный метод в биологии начал наталкиваться на определенные границы, и выяснилось, что целый ряд исследований невозможен без моделирования. Если остановиться на некоторых примерах ограничений области применения эксперимента, то они будут в основном следующими: (10 с15) - эксперименты могут проводиться лишь на ныне существующих объектах (невозможность распространения эксперимента в область прошлого); - вмешательство в биологические системы иногда имеет такой характер, что невозможно установить причины появившихся изменений (вследствие вмешательства или по другим причинам); - некоторые теоретически возможные эксперименты неосуществимы вследствие низкого уровня развития экспериментальной техники; - большую группу экспериментов, связанных с экспериментированием на человеке, следует отклонить по морально - этическим соображениям. Но моделирование находит широкое применение в области биологии не
только из-за того, что может заменить эксперимент. Оно имеет большое
самостоятельное значение, которое выражается, по мнению ряда авторов 1. С помощью метода моделирования на одном комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей, по-разному интерпретировать исследуемое явление, и выбрать наиболее плодотворную из них для теоретического истолкования; 2. В процессе построения модели можно сделать различные дополнения к исследуемой гипотезе и получить ее упрощение; 3. В случае сложных математических моделей можно применять ЭВМ; 4. открывается возможность проведения модельных экспериментов (синтез аминокислот по Миллеру) (10 с152). Все это ясно показывает, что моделирование выполняет в биологии
самостоятельные функции и становится все более необходимой ступенью в
процессе создания теории. Однако моделирование сохраняет свое эвристическое
значение только тогда, когда учитываются границы применения всякой модели. Для более глубокого понимания значения и сущности моделирования в
биологии следует остановиться на проблемах моделирования в истории
биологической науки. Моделирование как научный метод в биологии было
впервые описано и сознательно использовано Отто Бючии и Стефаном Лед уком в 2.2. О кибернетическом моделировании и моделировании мыслительной деятельности человека. 2.2.1. Особенности кибернетического моделирования. В современном научном знании весьма широко распространена тенденция
построения кибернетических моделей объектов самых различных классов. Анализ биологических систем с помощью кибернетического моделирования обычно связывают с необходимостью объяснения некоторых механизмов их функционирования (убедимся в этом ниже, рассматривая моделирование психической деятельности человека). В этом случае система кибернетических понятий и принципов оказывается источником гипотез относительно любых самоуправляемых систем, т.к. идеи связей и управления верны для этой области применения идей. Характеризуя процесс кибернетического моделирования (2 с200), обращают
внимание на следующие обстоятельства. Модель, будучи аналогом исследуемого
явления, никогда не может достигнуть степени сложности последнего. При
построении модели прибегают к известным упрощениям, цель которых –
стремление отобразить не весь объект, а с максимальной полнотой
охарактеризовать некоторый его "срез". Задача заключается в том, чтобы
путем введения ряда упрощающих допущений выделить важные для исследования
свойства. Создавая кибернетические модели, выделяют информационно -
управленческие свойства. Все иные стороны этого объекта остаются вне
рассмотрения. На чрезвычайную важность поисков путей исследования сложных
систем методом наложения определенных упрощающих предположений указывает Анализируя процесс приложения кибернетического моделирования в
различных областях знания, можно заметить расширение сферы применения
кибернетических моделей: использование в науках о мозге, в социологии, в
искусстве, в ряде технических наук. В частности, в современной
измерительной технике нашли приложение информационные модели.(3 с172). В задачах самых различных классов используется принцип обратной связи. 2.2.2. Моделирование мыслительной деятельности человека. Для исследования мозга важны методы классической физиологии высшей
нервной деятельности, морфофизиологии, электрофизиологии, биохимии и т.д. Попытки системного исследования мозга не новы. Еще Н.М.Сеченов поставил задачу вскрыть сущность механизма деятельности мозга путем отыскания лежащих в основе этой деятельности принципов. Им был открыт один из них – принцип рефлексов. И.П.Павлов исследовал принципы управления динамикой высших нервных центров, анализа и синтеза, поступающих из вне сигналов и показал, каковы особенности деятельности мозга при различных состояниях последнего. Как отмечает Н.Кочергин (6 с151), "для изучения мозга как сложной функциональной системы важное значение приобретает метод моделирования, позволяющий вскрыть структуру мозга, форму связей нейронов и различных участков мозга между собой, принципы нейронной организации, закономерности переработки, передачи, хранения и кодирования информации в мозге и т.д." Использование ЭВМ в моделировании деятельности мозга позволяет отражать процессы в их динамике, но у этого метода в данном приложении есть свои сильные и слабые стороны. Наряду с общими чертами, присущими мозгу и моделирующему его работу устройству, такими, как: - материальность; - закономерный характер всех процессов; - общность некоторых форм движения материи; - отражение; - принадлежность к классу самоорганизующихся динамических систем, в которых заложены: j) принцип обратной связи; k) структурно - функциональная аналогия; l) способность накапливать информацию (4 с67). Есть существенные отличия, такие как: 1. моделирующему устройству присущи лишь низшие формы движения – физическое, химическое, а мозгу кроме того – социальное, биологическое; 2. процесс отражения в мозге человека проявляется в субъективно- сознательном восприятии внешних воздействий. Мышление возникает в результате взаимодействия субъекта познания с объектом в условиях социальной среды; 3. В языке человека и машины. Язык человека носит понятийный характер. Свойства предметов и явлений обобщаются с помощью языка. Моделирующее устройство имеет дело с электрическими импульсами, которые соотнесены человеком с буквами, числами. Таким образом, машина "говорит" не на понятийном языке, а на системе правил, которая по своему характеру является формальной, не имеющей предметного содержания. Использование математических методов при анализе процессов
отражательной деятельности мозга стало возможным благодаря некоторым
допущениям, сформулированным Маккаллоком и Питтсом. В их основе –
абстрагирование от свойств естественного нейрона, от характера обмена
веществ и т.д. – нейрон рассматривается с чисто функциональной стороны. В литературе (4,6,8) существует ряд подходов к изучению мозговой деятельности: - теория автоматического регулирования (живые системы рассматриваются в качестве своеобразного идеального объекта); - информационный (пришел на смену энергетическому подходу). Его основные принципы: a) выделение информационных связей внутри системы; b) выделение сигнала из шума; c) вероятностный характер. Успехи, полученные при изучении деятельности мозга в информационном аспекте на основе моделирования, по мнению Н.М.Амосова, создали иллюзию, что проблема закономерностей функционирования мозга может быть решена лишь с помощью этого метода. Однако по его же мнению, любая модель связана с упрощением, в частности: - не все функции и специфические свойства учитываются; - отвлечение от социального, нейродинамического характера. Таким образом, делается вывод о критическом отношении к данному методу Список литературы Амосов Н.М. "Моделирование мышления и психики" М.: Наука, 1965 |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
© 2010 |