Поняття моделі

Моделі та моделювання

МОДЕЛЮВАННЯ У СИСТЕМНОМУ ДОСЛІДЖЕННІ

Лекція 9

Контрольні питання

1. Розкрийте смисл поняття „планування”.

2. Як пов’язані між собою політика та план?

3. Які завдання макро та мікро планування?

4. Які вимоги висуваються до структурування проблем?

5. У чому полягає формальний підхід до планування?

6. Які переваги та недоліки інкрементного планування?

7. Сформулюйте основні особливості системного планування.

8. Чим викликана необхідність прямого та зворотного напрямку в стратегічному плануванні?

9. Що таке сценарій планування?

10. Охарактеризуйте основні види сценаріїв планування.

11. Яким чином відбувається інтеграція прямого та оберненого процесу стратегічного планування?

12. Яка послідовність дій у прямому процесі планування?

13. Опишіть послідовність дій оберненого процесу планування та його зв’язок із прямим.

14. У чому полягають основні особливості акторів, які беруть участь у плануванні?

Добре відомо, що на початку 70-х років минулого століття виникла прикладна наука, що стала „містком” між абстрактними теоріями системності та живою системною практикою. Вона виникла спочатку у різних областях та під різними назвами, та згодом оформилася e науку, що отримала назву „системний аналіз”. Хоча системний аналіз знаходиться в розвитку, сьогодні він виступає вже як самостійна наука, що має свій об’єкт дослідження та потужний арсенал методів розв’язку системних задач. Вважається, що для розуміння більшості фундаментальних понять системного аналізу цілком достатньо мати загальні уявлення про звичайне диференційне обчислення, геометрію, елементарну алгебру та елементи дискретної математики, теорії ймовірностей та математичної статистики.

Зважаючи на те, що аналіз типових системних задач або деяких модельних ситуацій дозволяє виявити загальні системні проблеми, для вивчення яких можна використовувати декілька математичних конструкцій, стверджується, що не існує єдиної моделі даної системи. Існує множина моделей, і кожна з них придатна для вивчення визначеного класу питань, що зв’язані із структурою та функціонуванням системи. Тому важливо, щоби системний дослідник мав у своєму розпорядженні якомога більше методів для дослідження принципів побудови та функціонування створеної їм моделі реальної системи.

Неможливо знайти область наукових досліджень, в якій би не використовувалися методи аналогії та моделювання. Можна впевнено стверджувати, що обидва методи древніше, ніж їх наукове застосування, бо вони кореняться у практиці матеріального виробництва та є поширеними прийомами людського мислення. Методи аналогії та моделювання є певними видами переносу знання від одних об’єктів до знання других, причому специфічність переносу - у його імовірнісному характері.

Перенесення знань з одних об’єктів на інші, що в певному смислі подібні між собою, в логіці називається виведенням за аналогією.

Аналогія – це твердження про схожість речей, явищ, процесів в різних об’єктах, по суті рух думки від відомого до невідомого.

Методологічною основою методів аналогії та моделювання є діалектичний метод пізнання та наукового дослідження. Розроблення методології направлене на отримання та опрацювання інформації про об’єкти, що взаємодіють між собою та зовнішнім середовищем.

Добре відомо, що науково-технічний розвиток в довільній області знання йде таким шляхом: спостереження та експеримент – теоретичне дослідження – організація процесів.

Звичайно під аналогією розуміють, по-перше, об’єктивно існуючу схожість між об’єктами у деяких ознаках та, по-друге, деякий вид міркувань, висновків по аналогії – виведення про властивості одного об’єкта на підставі його схожості з другим. Хоча аналогія як схожість об’єктів може виявлятися на різних рівнях – на рівні матеріалів чи елементів, із яких складається об’єкт, на рівні відношень між елементами або структурами, на рівні їх динаміки та функції (поведінки) та на рівні результатів їх функціонування. Традиційний аргумент по аналогії головним чином спирається на схожості ознак та властивостей, що беруться ізольовано одна від одної.

Ґрунтуючись на аналогії, в наукових дослідженнях висуваються гіпотези, тобто передбачення, що будуються на невеликій кількості дослідних даних, спостережень, здогадок, перевірка правильності котрих здійснюється експериментально.

Джерелом обмеженості традиційної аналогії є те, що ознаки, схожість або тотожність яких є підставою для виводу по аналогії, беруться у відволіканні від їх суттєвості або не суттєвості та ще й при цьому без урахування їх внутрішнього зв’язку. Це дає можливість у якості обґрунтування для виводу спиратися на випадкові, несуттєві обставини.

Недоліком методів пізнання, що спираються на ідеї „атомарності” об’єктів пізнання, є виключення із методології діалектики загального і одиничного, сутності та явища, закону і факту, можливості та дійсності тощо. Ця методологія відкидає індукцію як метод наукового пізнання. Між тим індуктивні методи, до яких відноситься й метод аналогії, а такі, зокрема, як статистичні методи, методи моделювання, методи експертних оцінок, теорія розпізнавання та інші широко застосовуються у сучасній науці. Аналогія стає науковим методом, коли умови схожості та відмінності ясно сформульовані та визначені.

Уточнення аналогії виконується переважно у наступних формах:

· У з’ясуванні закону, що лежить в основі схожості або тотожності відношень між елементами об’єктів, що зіставляються.

· У виявленні умов ізоморфізму об’єктів.

· У виявленні умов гомоморфізму між ними.

При найближчому розгляді ці шляхи уточнення аналогії ведуть до перетворення її у метод моделювання, що відрізняється від інших методів пізнання тим, що об’єкт вивчається за його допомогою не безпосередньо, а шляхом дослідження іншого об’єкта, аналогічного у певному смислі першому. При моделюванні між суб’єктом-дослідником та об’єктом пізнання знаходиться проміжна ланка – модель.

Модель – (від латинського modulus – міра) – це заміщення об’єкта дослідження іншим обєктом, що знаходиться з ним у такій відповідності, що дозволяє отримати нове знання про цей об’єкт.

Оскільки модель ґрунтується на аналогії, то вона губить смисл засобу пізнання як у випадку тотожності моделі та об’єкта дослідження, так і у випадку дуже великих відмінностей між ними. Будь-яка модель охоплює суттєве в певному смислі, тобто завжди однобічно представляє об’єкт лише з боку деяких його властивостей.

Методологічні принципи моделювання систем наступні: при математичному описі достатньо складної системи неправомірно казати про модель взагалі. Існує ряд моделей, кожна з яких здібна дати відповідь на визначене коло конкретних питань про поведінку системи, причому кожна із них має свою математичну структуру. Більш того, не можна говорити про складність системи в якомусь одному єдиному значенні цього поняття. Система може бути складною в одному смислі та „простою” у другому.

Вчені здавна зверталися до різного роду модельним уявленням, розумовим моделям, щоби зрозуміти та пояснити явища, що спостерігалися. Уявлення про атоми як найдрібніші пилинки – у Демокрита (біля 470 або 460 до Р.Х.), або подібно краплям дощу – у Епікура (341 – 270 до Р.Х.); уявлення К. Птоломея (біля 90 – біля 160) про обертання зірок та планет по круговим орбітам та епіциклам навколо нерухомої Землі та модель всесвіту М. Коперніка (1473 – 1543) з її простим та істотним геліоцентричним описом руху небесних тіл; різні механічні моделі електронного та магнітного поля М. Фарадея (1791 – 1867); світлоносного ефіру Д. К. Максвела (1831 – 1879); модель періодичної таблиці елементів Д.І. Менделєєва (1834 – 1907); теорія відносності А. Ейнштейна (1879 – 1955); модель атома Н.Х.Д. Бора (1885 – 1962) тощо – все це лише інформаційні моделі, окремі приклади, що свідчать про глибокі історичні корні методу моделювання. Природа не знає нічого про модель атома Н. Бора, та й атом не схожий на цю модель, не знає про таблицю Д. Менделєєва. Природа просто існує, а її описують різними моделями – більш або менш практичними.

В цьому світі існує тільки реальність й різні інформаційні моделі, що її описують. Якщо модель адекватна, тобто дає передбачуваний результат, то із неї можна отримати практичну користь, її називають істинною – гіпотеза переходить у загальновизнану теорію.

Наукові моделі змінюють одна одну, замінюючись більш точними, більш практичними. Іноді відбуваються казуси. Колись люди не знали, що таке тепло. І фізиками була висунута теорія теплороду – особливої невагомої рідини, якої чим більше у деякого тіла, тим воно гарячіше. Вважали, що передача тепла від тіла до тіла – просто витікання теплороду із гарячого у холодне. Тепер-то ми знаємо (дотримуючись другої моделі), що температура – це просто міра внутрішньої енергії тіла, швидкість коливання його молекул, а колись-то „хибна” теорія теплороду дозволила вивести адекватні формули, котрими фізики користуються до сих пір. „Хибна” теорія дозволила вивести „вірні” формули, які точно описують процеси теплопередачі! Це прекрасний приклад того, що є лише придумані описові системи – якісні та кількісні.

Чи можна сказати, що теорія теплороду була помилковою? Хочеться сказати „так”. Бо наука від цієї моделі відмовилася. Значить, вона „хибна”? Помилуйте, як же хибна, якщо ця модель дозволила вивести вірні формули?

Або – чи можна сказати, що модель атома Н. Бора істинна? Модель примітивна, фізиками зараз всерйоз не розглядається та й служить тільки для пояснення, що таке атом, школярам та студентам. На більше не годиться. Так істинна вона, чи ні?

Істинна! Але в рамках тільки своєї задачі. І хибна для решти задач. Довільна модель має свою область визначення. І це стосується не тільки фізики, а й відноситься до всіх наук. У тому числі й до суспільним. В тому числі до психології та до політики. Модель підбирається під задачу – це головне. Якщо ставлять природі (або суспільству) питання, то повинні чітко розуміти, яку відповідь хочуть отримати. Тобто з якою метою питають. У фундаментальної науки метою є задоволення цікавості вченого. Тобто вчені проводять масу дослідів, а потім під них придумують теорії. Іноді буває навпаки, придумують теорію, а потім перевіряють її на адекватність реальності.

У ХХ віці вчені зрозуміли, що вони лише виробники інформаційних моделей. Моделі змінюються, постійно уточнюються, а людські потреби для задоволення яких будуються моделі, залишаються. Модель електромагнетизму дозволила освітити будинки лампочками та полегшити працю за допомогою електромоторів. А також створити системи зв’язку та телебачення з мильними серіалами. Психологічні моделі дозволяють заробляти психотерапевтам. Моделі поведінки пружних тіл (опір матеріалів) дозволяють будувати будинки, де люди укриваються від негоди.

Дата добавления: 2014-01-07