Ушаков Е.В. Введение в философию и методологию науки

Для целей изучения дисциплины наибольший интерес представляет рассмотрение моделирования как одного из важнейших общенаучных методов, изложение логико-методологических аспектов наук во второй главе учебника Е.В.Ушакова, а именно: методология теоретического уровня, логические действия, подходы и методы, в т.ч. формализация, анализ и синтез, системный подход.

Моделирование

Моделирование (лат. modus – «мера, образ, способ») – один из важнейших общенаучных методов. Его особенностью является то, что здесь для изучения объекта используется опосредующее звено – в некотором смысле «представитель» исходного объекта, или объект-заместитель. Исходный объект исследования при моделировании называется оригиналом (прототипом), а объект-заместитель – моделью. В отечественной философско-методологической литературе наиболее четкое, ставшее общепринятым определение предложил В.А.Штофф: «Под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте».[13]

В этом определении зафиксированы сущностные черты метода моделирования:

1) наличие объекта-посредника, замещающего оригинал;

2) объект-посредник должен находиться с оригиналом в отношении отображения, т.е. существенного сходства;

3) изучение объекта-посредника должно быть эвристически плодотворным: оно должно приносить новую информацию об исходном объекте.

Метод моделирования применяется в тех ситуациях, когда по какой-либо причине исследователю предпочтительно заменить непосредственное изучение сходного объекта его моделью. Это ситуации, в которых прямое манипулирование с оригиналом либо крайне затруднительно, либо неэффективно, либо вообще невозможно. Такие случаи достаточно распространены в современной науке. Примерами ситуаций, в которых показано применение моделирования, могут служить:

1) многие виды медико-биологических исследований, объектом которых должен служить человек, что недопустимо по этическим причинам;

2) технические испытания различных дорогостоящих объектов: судов, самолетов, зданий и т.п. (которые вполне могут быть заменены моделями-макетами, воспроизведением отдельных частей);

3) недоступные во времени или в пространстве объекты и процессы (удаленные космические тела, процессы далекого прошлого);

4) отсутствие возможностей изучить объект целиком (массовые явления, которые подлежат изучению лишь на выборочных примерах);

5) другие случаи подобного рода, когда вместо оригинала исследователь строит или подыскивает подходящую модель.

Процесс моделирования включает в себя следующие шаги:

§ построение модели;

§ изучение модели;

§ экстраполяцию – перенос полученных данных на область знаний об исходном объекте.

На первом этапе при осознании невозможности или нецелесообразности прямого изучения объекта создается его модель. Целью этого этапа является создание условий для полноценного замещения оригинала объектом-посредником, воспроизводящим его необходимые параметры.

На втором этапе проводится изучение самой модели, настолько детальное, насколько это требуется для решения конкретной познавательной задачи. Здесь исследователь может осуществлять наблюдения за поведением модели, проводить над ней эксперименты (модельный эксперимент), осуществлять измерение или описание ее характеристик. Это зависит от специфики самой модели и от исходной познавательной задачи. Целью второго этапа является получение требуемой информации о модели.

Необходимо отметить, что, хотя модель мы создаем (или выбираем) сами, подчиняя ее ряду условий, она, тем не менее, обладает определенной самостоятельностью. В ней присутствует некий элемент неизвестности, поэтому модель надо действительно изучать, и она в должной мере заранее неизвестна. Метод моделирования потому и относится к эмпирическим методам, что предполагает интерактивный режим работы с изучаемым явлением (в данном случае с моделью, а также в той или иной мере – и с оригиналом).

Третий этап (экстраполяционный) представляет собой возвращение к исходному объекту, т.е. интерпретацию полученных знаний о модели, оценку их приемлемости и, соответственно, непосредственное применение их к оригиналу, позволяющее в случае успеха решить исходную познавательную задачу.

Эти шаги реализуют своеобразный цикл моделирования, в ходе которого модель и оригинал соотносятся друг с другом.

Роль модели достаточно интересна, т.к. она является одновременно и объектом, и субъектом изучения. Модель по своей познавательной функции принципиально транзитивна, т.е. сопряжена с другим объектом: изучая модель, мы постоянно нацелены на ее прототип [Ушаков, с.142-145].

Рис.4. Этапы моделирования

Методология теоретического уровня: логические действия

Методология теоретического уровня научного исследования содержит обширный спектр процедур, операций, подходов. Для удобства целей их систематизации можно выделить из содержания этого уровня два класса методологических процедур:

§ класс операций и действий логического характера;

§ класс развитых научно-познавательных подходов и методов.

При рассмотрении класса логических действий общенаучного значения в методологической литературе традиционно называют следующие операции: абстрагирование; идеализация; аналогия; формализация; анализ и синтез; дедукция и индукция; классификация и типология. <...>

Формализация. Операция формализации представляет собой построение искусственного языка для представления знаний из той или иной предметной области; исходное знание, подлежащее формализации, называется в неформализованном виде содержательным представлением. В результате формализации высказывания об изучаемом объекте переводятся на специальный язык; этим достигается повышение норм строгости содержательных рассуждений, выделяются существенные аспекты исходного знания, а несущественные отбрасываются. Примерами таких искусственных языков могут служить формальные теории в математической логике и лингвистике.

Специальными случаями формализации являются математизация, в результате которой может даже возникнуть новое научное направление (математическая биология, математическая экономика и т.п.), аксиоматизация, при которой знание компактизируется до вида дедуктивной аксиоматической теории, концептуальное (теоретическое) моделирование (математическое, логическое, графическое и др.).

Анализ и синтез. Эти традиционные и универсальные мыслительные операции применяются поистине в каждой познавательной ситуации. Анализ – совокупность процедур, сущностью которых является мысленное разделение исходного объекта на составляющие его части, выявление его структуры, отделение существенного от несущественного, сведение сложного к более простому. <...> Что касается операции синтеза, то она является вторым необходимым элементом данной методологической пары; синтез представляет собой восстановление, объединение изученных анализом частей, обнаружение и вскрытие того общего, что связывает части в единое целое [Ушаков, с.162, 165-166].

Группа системных методов

В основе системного подхода лежит идея системы – упорядоченной, структурированной совокупности элементов. Системная организация объединяет входящие в нее части в некое единое образование, которое в определенных аспектах можно рассматривать как целостный объект. Выше говорилось о логических операциях анализа и синтеза; в системном подходе реализовано как раз синтетическое направление мысли. Общая стратегия системных методов может быть понята как стремление перейти от аналитического уровня изучения предметов, когда исследуемый объект разлагается на составные части, к целостному, интегративному видению изучаемых явлений. Эта стратегия выступает как усилие по достижению надобъектного уровня рассмотрения. Иными словами, это ситуация, когда входящие в систему исходные объекты имеют собственную специфику и сложность, но мы в данном случае смотрим как бы поверх них на тот системный объект, который они образуют своей организацией.

<....>Программные системные идеи появились в 40-е гг. XX века в работах австрийского биолога-теоретика Людвига фон Берталанфи (1901-1972). <...>

В своем последующем развитии системный подход проник во многие области науки и практики, обогатился специальными разработками, был поддержан рядом математических методов. В это же время была осознана необходимость системного подхода и на общем философско-методологическом уровне – как общенаучной теории с поистине универсальным применением. Широкое распространение идей системного подхода породило необозримую массу литературы (как специальной, так и философской). Сторонники и участники системного движения – С.Бир, М.Месарович, И.Такахара, У.Р.Эшби, а в отечественной литературе – И.В.Блауберг, В.Н.Садовский, А.И.Уемов, Г.П.Щедровицкий, Э.Г.Юдин и многие другие.

В широкомасштабном системном движении исходные термины -системный подход, системный анализ, общая теория систем, принцип системности — употреблялись достаточно свободно, так что выявить здесь четкие границы различных направлений невозможно. Но в целом следует различать системный подход как философско-методологическое течение и совокупность специальных математических методов (и определенный связанный с ними математический аппарат), которые лучше называть методами системного анализа. Если философско-методологическая общая теория систем занималась разработкой категориального строя системного подхода, пытаясь в т.ч. предложить фундаментальную общую теорию науки вообще, то совокупность специальных исследований с применением методов системного анализа решала ряд прикладных проблем: конкретно-научных, социальных, организационно-управлен­ческих и др. Так, уже с 1950-х гг. эти методы были приложены к эконо­мике и управлению.

Группа системных методов основывается на следующих положениях:

- системный объект, или объект-система, должен рассматриваться (не­
зависимо от его природы) как совокупность элементов, связанны
между собой некоторым множеством структурно-функциональных
связей;

- функционирование объекта-системы, его системные свойства зависят
только от его структурной организации;

- для структурной организации объекта-системы могут быть найдены
изоморфные аналоги, реализованные на других носителях.

Эти постулаты определяют способ рассмотрения объекта как системы. Система в таком ракурсе оказывается структурно-функционально организацией, инвариантной относительно материальных носителей различной природы. Системное рассмотрение объекта должно выявить структурно-функциональную организацию, т.е. множество тех связей, которые необходимы и достаточны для понимания его системных свойств. И наоборот, системные свойства объекта должны пониматься как обусловленные его структурной организацией и только ею. Например, какие структурно-функциональные особенности данного предприятия определяют его экономическую стабильность, выживаемость, возрастающую эффективность производства? В данном случае перечисленные свойства, присущие производственному предприятию, рассматриваются как системные, т.е. зависящие только от особенностей его структуры, и, следовательно, они могут быть перенесены на иные предприятия, а также на системы-объекты с другими целями и даже другой природы (скажем, на воинское подразделение, научный коллектив, техническое устройство и т.п.).

В системном подходе была уточнена и широко использована идея изоморфизма; это позволило переносить системные знания из одной научно-практической области в другую. Тем самым ведущими процедурами системного анализа стали моделирование и проектирование. Их цель — оптимизация тех или иных системных качеств реальных систем: надеж­ности, эффективности, устойчивости и т.п.

Так, типичной схемой системного моделирования являются опреде­ление исходной системы (ее структуры, системный свойства, функцио­нирования, параметров, относящихся к внешней среде); анализ ее структурно-функциональной организации; оптимизационное исследование — определение ее экстремальных состояний, узловых структурных особен­ностей, критических точек; подведение итогов, экстраполяция результатов на исходный объект или, при проектировании, на другие объекты. При подобных исследованиях используется обширная совокупность матема­тических концепций и методов: исследование операций, теория массо­вого обслуживания, теория игр, вариационное исчисление, теория алго­ритмов, различные вероятностно-статистические методы; для анализа структуры — теория множеств, топология, теория графов и другие мате­матические методы.

Существуют также подходы, родственные системному. Их можно считать специальными вариациями общей системной методологии, т.к. они, по сути дела, выделяют определенные аспекты в системном анализе. Так, кибернетический подход, весьма распространенный не­сколько десятилетий назад, нацелен на выявление и изучение обрат­ных связей и каналов управления. (В свое время обсуждался вопрос, что считать частным случаем чего: системный подход — разновидностью кибернетического или наоборот; по всей видимости, системный подход следует считать все же более общим теоретико-методологическим течением.) Назовем далее информационный подход, который ориентирован на анализ информационных взаимодействий и потоков между актами и внутри них.

Структурный анализ тоже входит в группу системных методов. К нему относится ряд процедур, связанных с изучением «чистых» формально-структурных особенностей систем. Здесь исследуются значимость (ранг) тех или иных элементов, богатство и «рисунок» связей, их критические пункты, длина и структурная сложность различных путей между элементами, возможность выделения самостоятельных подсистем и т.п. Структурный подход нацелен, образно говоря, на оценку структурности объекта. Примером применения такого подхода может служить анализ причинных связей в медико-биологических науках, основанный на методах теории графов.

Подводя итог достижениям и значению системного подхода, следует заметить, что методы системного анализа получили многогранное приложение; они применяются в экологии, психологии, технических науках, образовании, экономике, при решении зада организационно-управленческого, военного, производственного характера и в других областях. Методы системного анализа явились основой междисциплинарной организации научно-практической деятельности. Системные исследования, пик которых пришелся на 50-70-е гг. ХХ в., породили своеобразный бум во многих сферах научно-практического знания, так что трудно указать область, где не пытались бы приложить эту методологию. С развитием вычислительной техники, информационных технологий возможности специальных методов системного анализа расширились.

Что же касается системного подхода как общетеоретического мировоззрения, то в 80-90-е гг. интенсивность работ в традиционном системном направлении снижается, т.к. интересы исследователей смещаются к другим характеристикам сложных и сверхсложных объектов, прежде всего к синергетическим. Идеи системного подхода послужили основой для дальнейшего теоретического продвижения. [Ушаков, с.181-184].

Дата добавления: 2015-06-28