Моделирование как метод познания

Реальные объекты и процессы бывают столь многогранны и сложны, что лучшим способом их изучения часто является построение модели, отображающей лишь какую-то грань реальности и поэтому многократно более простой, чем эта реальность, и исследование вначале этой модели.

Понятие моделирования – понятие очень широкое. Практически во всех науках (о природе, живой и неживой, об обществе) построение и использование моделей является мощным орудием познания.

Истоки моделирования обнаруживаются в далеком прошлом. Наскальные изображения мамонта, пронзенного копьем, на стене пещеры можно рассматривать как модель удачной охоты, созданную древним художником (художественное творчество).

Развитие науки невозможно без создания теоретических моделей (теорий, законов, гипотез), отражающих строение, свойства и поведение реальных объектов.

Проектирование и создание различных технических устройств (зданий) невозможно без предварительного создания чертежей (макетов).

Но что бы ни выступало в роли модели, постоянно прослеживается процесс замещения реального объекта объектом-моделью с целью изучения реального объекта. Этот процесс называется моделированием. Замещаемый объект называется оригиналом, замещающий – моделью.

Моделирование – это метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей.

Модель создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

Не бывает просто модели, «модель» – это термин, требующий уточняющего слова или словосочетания, например: модель атома, модель Вселенной. В каком-то смысле моделью можно считать картину художника или театральный спектакль.

Для описания и исследования одного и того же объекта может использоваться несколько моделей (человек в механике – это материальная точка, в химии – объект, состоящий их различных химических веществ, в биологии – это система, стремящаяся к самосохранению).

Для описания и исследования разных объектов может использоваться одна и та же модель (описание движения планет, автомобиля, мяча можно рассматривать как описание движения материальной точки).

Никакая модель не может заменить сам объект, но при решении конкретной задачи, когда интересуют определенные свойства изучаемого объекта, модель оказывается полезным, а подчас единственным инструментом исследования.

К созданию моделей прибегают, когда исследуемый объект либо очень велик (модель солнечной системы), либо очень мал (модель атома), когда процесс протекает очень быстро (модель двигателя внутреннего сгорания) или очень медленно (геологические модели), исследование объекта может привести к его разрушению (модель самолета) или создание модели очень дорого (архитектурный макет города) и т. д.

Каждый объект имеет большое количество различных свойств. В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные, свойства, те которые интересуют исследователя. В этом главная особенность и главное назначение моделей.

Основные цели моделирования:

1. понять, как устроен конкретный объект, какова его структура, основные свойства, законы развития и взаимодействия с окружающим миром (ПОНИМАНИЕ).

2. научиться управлять объектом (процессом) и определить наилучшие способы управления при заданных целях и критериях (УПРАВЛЕНИЕ).

3. прогнозировать прямые и косвенные последствия реализации заданных способов и форм воздействия на объект (ПРОГНОЗИРОВАНИЕ).