Общенаучные методы

Принципы и методы системного анализа

Целенаправленной учебной деятельности

Моделирование как неотъемлемый этап

Принципы и методы системного анализа

План

СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДЫ

Лекция 2

2. Понятие «модель» и «моделирование» в их развитии

Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы.

Системный анализ основывается на следующих принципах:

1) единства – совместное рассмотрение системы как единого целого и как совокупности частей;

2) развития – учет изменяемости системы, ее спо­собности к развитию, накапливанию информации с уче­том динамики окружающей среды;

3) глобальной цели – ответственность за выбор гло­бальной цели. Оптимум подсистем не является оптиму­мом всей системы;

4) функциональности – совместное рассмотрение структуры системы и функций с приоритетом функций над структурой;

5) децентрализации – сочетание децентрализации и централизации;

6) иерархии – учет соподчинения и ранжирования частей;

7) неопределенности – учет вероятностного наступле­ния события;

8) организованности – степень выполнения решений и выводов.

Системный анализ опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, статистических и математических методов.

К экспериментальным методам относятся: наблюдение, тестирование, анкетирование, опрос, лабораторный эксперимент и более сложные методы - натурные и полунатурные испытания.

К статистическим методам относятся методы математической статистики и теории ошибок, например, методы дисперсионного, корреляционного, факторного анализа и другие, а также методы непараметрической статистики в случае малых выборок.

Рассмотри более подробно общенаучные методы.

Анализ - реальное или мысленное разделение объекта на составные части и синтез - их объединение в единое органическое целое, а не в механический агрегат. Результат синтеза - совершенно новое образование.

Абстрагирование - процесс мысленного отвлечения от ряда свойств и отношений изучаемого явления, с одновременным выделением интересующих исследователя свойств (прежде всего существенных, общих).

Обобщение - процесс установления общих свойств и признаков предмета, тесно связано с абстрагированием. При этом могут быть выделены любые признаки (абстрактно-общее) или существенные (конкретно-общее, закон).

Идеализация - мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности ("точка", "идеальный газ", "абсолютно черное тело" и т.п.).

Индукция - движение мысли от единичного (опыта, фактов) к общему (их обобщению в выводах) и дедукция - восхождение процесса познания от общего к единичному. Это противоположные, взаимно дополняющие ходы мысли. Поскольку опыт всегда бесконечен и неполон, то индуктивные выводы всегда имеют проблематичный (вероятностный) характер. Индуктивные обобщения обычно рассматривают как опытные истины (эмпирические законы).

Аналогия (соответствие, сходство) - установление сходства в некоторых сторонах, свойствах и отношениях между нетождественными объектами. На основании выявленного сходства делается соответствующий вывод - умозаключение по аналогии.

Моделирование - метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте - модели, которая представляет собой аналог, того или иного фрагмента действительности (материального или мыслительного) - оригинала модели.

Системный подход - совокупность общенаучных методологических принципов (требований), в основе которых лежит рассмотрение объектов как систем.

К числу этих требований относятся:

а) выявление зависимости каждого элемента от его места и функций в системе с учетом того, что свойства целого несводимы к сумме свойств его элементов;

б) анализ того, насколько поведение системы обусловлено как особенностями ее отдельных элементов, так и свойствами ее структуры;

в) исследование механизма взаимодействия системы и среды;

г) изучение характера иерархичности, присущей данной системе;

д) обеспечение всестороннего многоаспектного описания системы;

е) рассмотрение системы как динамичной, развивающейся целостности.

Структурно - функциональный (структурный) метод строится на основе выделения в целостных системах их структуры - совокупности устойчивых отношений и взаимосвязей между ее элементами и их роли (функций) относительно друг друга.

Структура понимается как нечто инвариантное (неизменное) при определенных преобразованиях, а функция как "назначение" каждого из элементов данной системы (функции какого-либо биологического органа, функции государства, функции теории и т.д.).

Основные требования (процедуры) структурно-функционального метода (который часто рассматривается как разновидность системного подхода):

а) изучение строения, структуры системного объекта;

б) исследование его элементов и их функциональных характеристик;

в) анализ изменения этих элементов и их функций;

г) рассмотрение развития (истории) системного объекта в целом;

д) представление объекта как гармонически функционирующей системы, все элементы которой "работают" на поддержание этой гармонии.

Вероятностно - статистические методы основаны на учете действия множества случайных факторов, которые характеризуются устойчивой частотой. Это и позволяет вскрыть необходимость (закон), которая "пробивается" через совокупное действие множества случайностей. Названные методы опираются на теорию вероятностей, которую зачастую называют наукой о случайном.

Вероятность - количественная мера (степень) возможности появления некоторого явления, события при определенных условиях. Диапазон вероятности - от нуля (невозможность) до единицы (действительность).

2. Понятие «модель» и «моделирование» в их развитии

Первоначально моделью называли некое вспомогательное средство, объект, который в определенной ситуации заменял другой объект. При этом далеко не сразу была понята универсальность законов природы, всеобщность моделирования, т.е. не просто возможность, но и необходимость представлять любые наши знания в виде моделей.

Древние философы считали, что объекты природы можно представить только словестным описанием в результате споров или рассуждений, говоря современной терминологией – языковыми (вербальными) моделями. В результате долгое время понятие «модель» относилось только к материальным объектам специального типа, например манекен, модели судов, чучел зверей (модели животных) и т.д.

С развитием цивилизации использовались разные толкования термину «модель». Например, моделью называется некий объект-заместитель, который в определенных условиях может заменять объект оригинал, причем имеет существенные преимущества удобства (наглядность, обозримость, доступность испытаний, легкость оперирования с ним и др.).

Одним из этапов развития моделирования был этап осознания модельных свойств чертежей, карт, топологических схем, рисунков и т.д., а также осознания того, что моделями могут служить не только реальные объекты, но и абстрактные, идеальные построения. Типичным примером этому служат математические модели. В результате деятельности математиков, логиков и философов была создана теория моделей. В этой теории модель определяется как результат отображения одной абстрактной математической структуры на другую, также абстрактную, либо как результат интерпретации первой модели в терминах и образах второй.

Подводя итог краткому экскурсу в развитие понятия «модель» и «моделирование» можно сделать вывод, что модель, есть способ существования знаний.

Дата добавления: 2014-01-20