Моделирование как метод физической мезомеханики
Оглавление
Введение. История моделирования как метода познания
1. Гносеологическая специфика модели и ее определение
2. Классификация моделей и видов моделирования
3. История развития физической мезомеханики
4. Моделирование как средство экспериментального исследования
5. Моделирование и проблема истины
Заключение
Литература
Введение. История моделирования как метода познания
Как прием познания, моделирование тесно связано с развитием знания. Разработку и применение моделей можно назвать одним из эффективнейших способов познания во всех науках об обществе, о живой и неживой природе. Настоящие процессы и объекты как правило на столько многовариантны и сложны, что наилучшим методом их исследования обычно выступает моделирование. Построенная модель воплощает какой-то принцип или закон, и потому более проста и наглядна, чем реальный процесс или объект.
Результативность такого подхода подтверждается на практике огромным опытом развития науки.
Но моделирование как особое средство и форму научного познания нельзя назвать изобретением 19 или 20 века.
Достаточно вспомнить описание атомов Эпикуром и Демокритом, их геометрии, и способов взаимодействия, об атомных ливнях и вихрях, представления о физических свойствах разнообразных веществ, зависящих от круглой и гладкой или крючковатой формы частиц, связанных между собой. Их модели послужили прообразами современных моделей, отображающих ядерно-электронное строение атома [6].
Моделирование как способ отображения реальности возникает в античную эпоху параллельно с зарождением научного познания. Однако в отчётливой форме (хотя без употребления самого термина) моделирование получает широкое распространение в эпоху Возрождения; Микеланджело Буонарроти, Филиппо Брунеллески, Леон Баттиста Альберти, Донато Браманте, Джорджо Вазари, и другие итальянские архитекторы и скульпторы использовали модели проектируемых ими сооружений; а Г. Галилей и Леонардо да Винчи помимо простого применения модели в своих теоретических работах, также находят пределы применимости метода моделирования.
Уже И. Ньютон практикует метод моделирования вполне серьезно, а в 19 веке сложно найти область науки или её приложений, где моделирование не было бы значимо; немаловажную методологическую роль сыграли и разработки Кельвина, Дж. Максвелла, Ф. А. Кекуле, А. М. Бутлерова и других физиков и химиков — именно эти науки позволили методу моделирования развиться до внушительного уровня. [1]
В XX веке моделирование достигло определенных успехов, но также встретило определенные проблемы. С одной стороны, теория относительности, а также, квантовая механика, обнаружили неабсолютный, относительный характер механических моделей, сложности, связанные с моделированием. С другой стороны, прогрессирующий математический аппарат нашел новые перспективы этого способа в обнаружении общих законов и особенностей структуры систем разной физической природы, происходящих из разных уровней организации материи, форм движения.
Использование первых электронных вычислительных машин (Джон фон Нейман, 1947) и формулирование основных принципов кибернетики (Норберт Винер, 1948) позволили многогранно использовать новые универсальные методы — как в абстрактных знаниях, так и в их приложениях.
В нашей стране кибернетика многократно критиковалась в конце 40-х годов. В литературе, в том числе и в учебных пособиях, говорилось, что это реакционная лженаука, поставленная на службу империализму, которая пытается заменить мыслящего, борющегося человека машиной в быту и на производстве, используется для разработки электронного оружия, и т.п.
Возрождение репутации кибернетики произошло, когда целый ряд известных научных умов, таких как А.А. Ляпунов, стали отстаивать правомерность и материалистичность кибернетического взгляда на реальность.[9,13]. Профессиональные философы также поддержали эту идею [15] (Жуков, Баженов, Новик, Бирюков и другие). Это особенно важно отметить, поскольку многие ответвления науки достаточно продолжительно пребывали под идеологическим запретом (например, биология). Одной из важных и передовых областей кибернетики являлась область, осознанная впоследствии как проблематика систем искусственного интеллекта. [7]
Таким образом моделирование обрело общенаучный характер и стало использоваться в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе.
Широкое распространение моделирования как метода научного познания в многочисленных исследованиях, возникающие при этом проблемы и противоречия, нуждались в глубоком теоретическом осмыслении этого метода познания, в осознании его значимости для теории познания.
Это объясняет особый интерес к этому вопросу в работах философов по всему миру.
1. Гносеологическая специфика модели и ее определение
На данный момент не существует однозначного общепринятого мнения о месте моделирования в ряду методов познания. Однако совокупность точек зрения исследователей данного вопроса представляет собой определенную область, ограниченную двумя противоположными взглядами. Один из них характеризует моделирование как какой-то вторичный метод, представляющий собой лишь частный случай более общих (более мягкий вариант похожей по сути точки зрения: моделирование выступает в качестве некой разновидности такого эмпирического метода познания как эксперимент). Второй, в свою очередь, наоборот, рассматривает моделирование как «главный и основополагающий метод познания», в подтверждение говорится, что «всякое вновь изучаемое явление или процесс бесконечно сложно и многообразно и потому до конца принципиально не познаваемо и не изучаемо» [5].
Первопричиной появления столь полярных мнений автор считает отсутствие общепринятого и закрепившегося в науке определения моделирования. Ниже предпринимается попытка проанализировать некоторые определения термина «моделирование» и неразрывно связанного с ним термина «модель». Это вполне логично, поскольку в большинстве источников моделирование определяется как «исследование процессов, явлений и систем объектов через построение и изучение их моделей». Другими словами наибольшую трудность представляет проблема определения модели.
Для начала рассмотрим определение, которое предлагает нам Оксфордский Толковый Словарь [29]. В нем присутствуют семь определений термина «модель», среди которых нам наиболее интересны два: «Модель — трехмерное представление субъекта, вещи или структуры; обычно в уменьшенном масштабе» и «Модель — упрощенное описание некоей системы для дальнейших расчетов». Говоря иначе, у авторов не получается выделить существующие важные признаки модели и они предлагают разные определения для разных видов моделей (более подробное рассмотрение классификации моделей приведено ниже, а здесь подчеркнем, что первое оксфордское «определение» описывает достаточно узкий класс предметных моделей, а второе скорее находится где-то в плоскости абстрактно-знаковых моделей). Главная ошибка этих определений — их ограниченность, понятие «модель» гораздо шире, чем представленное авторами словаря.
Скачать реферат