Інші методи наукового пізнання: аналіз і синтез, аналогія та моделювання

Під аналізом розуміють поділ об’єкта (подумки чи реально) на складові частини з метою їх окремого вивчення. Такими частинами можуть бути якісь матеріальні елементи об’єкта або ж його властивості, ознаки, зв’язки й т.п.

Аналіз — необхідний етап у пізнанні об’єкта. З найдавніших часів аналіз застосовувався, наприклад, для розкладання на складові деяких речовин. Зокрема, вже у Стародавньому Римі аналіз використовувався для перевірки якості золота і срібла способом так званого купелювання (аналізована речовина зважувалася до і після її нагрівання). Поступово формувалася аналітична хімія, яку з повним правом можна назвати матір’ю сучасної хімії: адже перш ніж застосовувати ту чи іншу речовину для конкретних цілей, необхідно з’ясувати її хімічний склад.

Безсумнівно, аналіз посідає важливе місце у вивченні об’єктів матеріального світу. Але він є лише першим етапом процесу пізнання. Якби, скажімо, хіміки обмежувалися тільки аналізом, тобто виокремленням і вивченням окремих хімічних елементів, то вони не змогли б вивчати всі ті складні речовини, до складу яких входять ці елементи. Як би глибоко не було вивчено, наприклад, властивості вуглецю й водню, за цими відомостями ще нічого не можна сказати про численні речовини, що складаються з різного поєднання цих хімічних елементів.

Для розуміння об’єкта як єдиного цілого не можна обмежуватися вивченням лише його складових частин. У процесі пізнання необхідно розкривати об’єктивно існуючі зв’язки між ними, розглядати їх у сукупності, у єдності. Здійснити цей другий етап у процесі пізнання — перейти від вивчення окремих складових частин об’єкта до вивчення його як єдиного нерозривного цілого — можна тільки в тому випадку, якщо метод аналізу доповнюється іншим методом — синтезом.

У процесі синтезу відбувається поєднання складових частин (властивостей, ознак, зв’язків і т.п.) досліджуваного об’єкта, розчленованих у результаті аналізу. На основі цього відбувається подальше вивчення об’єкта, але вже як єдиного цілого. Водночас синтез не означає простого механічного поєднання роз’єднаних елементів у єдину систему. Він розкриває місце й роль кожного елемента в цілісній системі, встановлює взаємозв’язок і взаємозалежність між ними, тобто допомагає зрозуміти справжню діалектичну єдність досліджуваного об’єкта.

Аналіз і синтез з успіхом використовуються також у сфері розумової діяльності людини, тобто в теоретичному пізнанні. Але й тут, як і на емпіричному рівні пізнання, аналіз і синтез — це не дві відірвані одна від одної операції. За своєю сутністю вони — дві сторони єдиного аналітико-синтетичного методу пізнання.

Під аналогією слід розуміти подібність, схожість якихось властивостей, ознак або взаємозв’язків у різних об’єктів. Установлення подібності (або відмінності) між об’єктами здійснюється способом їх порівняння. Отже, основою методу аналогії є порівняння.

Якщо логічний висновок про наявність якої-небудь властивості, ознаки, взаємозв’язку досліджуваного об’єкта робиться на підставі встановлення його подібності з іншими об’єктами, то цей висновок називають умовиводом за аналогією. Процес такого умовиводу можна уявити таким чином.

Ступінь імовірності одержання правильного умовиводу за аналогією буде тим вищою:

· чим більше відомо про спільні властивості порівнюваних об’єктів;

· чим істотнішими є їх спільні властивості;

· чим глибше вивчено взаємний закономірний зв’язок між цими подібними властивостями.

До того ж слід мати на увазі, що якщо об’єкт, стосовно якого робиться умовивід за аналогією з іншим об’єктом, має певну властивість, несумісну із тією властивістю, про існування якої потрібно зробити висновок, то загальна подібність цих об’єктів втрачає будь-яке значення.

Існують різні типи висновків за аналогією. Але загальним для них є те, що у всіх випадках безпосередньо досліджується один об’єкт, а висновок робиться про інший об’єкт. Тому висновок за аналогією в найзагальнішому розумінні можна визначити як перенесення інформації з одного об’єкта на інший. Водночас перший об’єкт, який, власне, і досліджується, називається моделлю, а другий об’єкт, на який переноситься інформація, отримана в результаті дослідження першого об’єкта (моделі), називається оригіналом (іноді — прототипом, зразком і т.д.). Отже, модель завжди виступає як аналогія; тобто модель та об’єкт (оригінал), який відображається за допомогою моделі, певною мірою схожі (подібні) між собою.

Залежно від характеру моделей, які використовуються в науковому дослідженні, розрізняють кілька видів моделювання.

1. Уявне (ідеальне) моделювання охоплює найрізноманітніші уявлення у формі тих чи інших уявних моделей. Слід зазначити, що уявні (ідеальні) моделі нерідко реалізуються матеріально у вигляді фізичних моделей, які сприймаються органами чуття.

2. Фізичне моделювання характеризується фізичною подібністю між моделлю й оригіналом і має на меті відтворити за допомогою моделі процеси, властиві оригіналу. За результатами дослідження тих чи інших фізичних властивостей моделі роблять висновки про явища, що відбуваються (чи можуть відбутися) у так званих “натуральних умовах”.

Сьогодні фізичне моделювання застосовується для кращого розуміння якихось природних явищ, для вивчення ефективних і безпечних способів проведення гірських робіт і т.д.

3. Символічне (знакове) моделювання пов’язане з уявленням певних властивостей, взаємозв’язків об’єкта–оригінала за допомогою умовних знаків. До символічних (знакових) моделей належать різноманітні топологічні і графічні уявлення (у вигляді графіків, номограм, схем і т.п.) досліджуваних об’єктів або, наприклад, моделі у вигляді хімічної символіки, які відображають стан або співвідношення елементів під час хімічних реакцій.

Особливим і дуже важливим різновидом символічного (знакового) моделювання є математичне моделювання. Символічна мова математики дає змогу виражати властивості, ознаки, взаємозв’язки об’єктів і явищ будь-якої природи. Взаємозв’язки між різними величинами, що описують функціонування такого об’єкта чи явища, можна уявити у вигляді відповідних рівнянь (диференціальних, інтегральних, інтегрально-диференціальних, алгебраїчних) та їх систем. Отримана система рівнянь разом з відомими даними, необхідними для її розв’язання (початкові умови, граничні умови, значення коефіцієнтів рівнянь і т.п.), називається математичною моделлю явища).

Математичне моделювання може застосовуватися в особливому поєднанні з фізичним. Таке поєднання, що отримало назву матеріально-математичного (або предметно–математичного) моделювання, дає змогу досліджувати певні пронеси в об’єкті–оригіналі, замінюючи їх на вивчення процесів зовсім іншої природи (що відбуваються в моделі), які, однак, описуються за допомогою тих же математичних співвідношень, що й вихідні процеси.

Сьогодні матеріально–математичне моделювання нерідко реалізується за допомогою електронних аналогових пристроїв, які допомагають установити математичну аналогію між процесами в об’єкті–оригіналі і у спеціально створеній електронній схемі. Остання й забезпечує одержання нової інформації про процеси, які відбуваються в досліджуваному об’єкті.

4. Чисельне моделювання за допомогою електронно–обчислювальних машин (ЕОМ) — комп’ютерів. Цей різновид моделювання ґрунтується на раніше створеній математичній моделі досліджуваного об’єкта чи явища й застосовується тоді, коли для дослідження даної моделі необхідно здійснити великі обсяги обчислень. Для того, щоб розв’язати системи рівнянь, що містяться в ній, за допомогою комп’ютерів, необхідно попередньо скласти програми (сукупність розпоряджень для обчислювальної машини). Ці програми комп’ютер виконує як послідовність елементарних математичних і логічних операцій. У даному випадку комп’ютер разом із уведеною в нього програмою являє собою матеріальну систему, що здійснює чисельне моделювання досліджуваного об’єкта чи явища.

Чисельне моделювання особливо важливе в тому випадку, коли не зовсім зрозуміла фізична картина досліджуваного явища, не вивчено внутрішній механізм взаємодії. За допомогою комп’ютера обчислюються різні варіанти, здійснюється нагромадження фактів, що дає можливість, у кінцевому підсумку, зробити вибір найбільш реальних і ймовірних ситуацій.

Прогрес науки сприяє розвитку методу моделювання — на зміну одним типам моделей приходять інші. Водночас незмінним залишається одне: важливість, актуальність, а іноді й незамінність моделювання як методу наукового пізнання.

Завдання для контролю та самоперевірки: 1. Дайте характеристику такого методу пізнання як абстрагування. 2. Розкрийте сутність абстракції ототожнення. 3. Охарактеризуйте ізолюючу абстракцію. 4. Які методи пізнання характеризуються вивченням від абстрактного до конкретного? 5. Охарактеризуйте загальну спрямованість науково–теоретичного пізнання. 6. Охарактеризуйте ідеалізацію як уявне внесення певних змін у досліджуваний об’єкт відповідно до мети дослідження. 7. Наведіть приклади доцільності використання ідеалізації. 8. Охарактеризуйте такий різновид абстрагування як ідеалізація. 9. Яке значення має уявний експеримент? 10. Охарактеризуйте формалізацію як особливий метод оперування певною множиною символів. 11. Наведіть приклади застосування формалізації для побудови будь-якої формальної системи. 12. Дайте характеристику індуктивного методу пізнання. 13. Дайте характеристику дедуктивних методів пізнання. 14. Хто є родоначальником класичного індуктивного методу пізнання? 15. Дайте характеристику аналізу як одного із методів пізнання. 16 Дайте характеристику синтезу як одного із методів пізнання. 17. Дайте характеристику аналогії як одного з методів пізнання. 18. Які види моделювання виокремлюють? 19. Охарактеризуйте математичне моделювання.

Дата добавления: 2015-05-26