modeli -çeşitli yollarla ifade edilen gerçek bir nesnenin, sürecin veya olgunun resmi temsili: matematiksel oran, sayılar, metinler, grafikler, çizimler, sözlü açıklama, maddi nesne. Model, incelenen nesnenin, fenomenin veya sürecin temel özelliklerini yansıtmalıdır.

modelleme modellerin oluşturulması ve incelenmesinden oluşan bir biliş yöntemidir.

Simülasyon Hedefleri:

1. İncelenen nesnenin özünü anlayın;

2. Tesisi yönetmeyi öğrenin ve onu yönetmenin en iyi yollarını belirleyin;

3. Doğrudan veya dolaylı sonuçları tahmin edin;

4. Uygulanan sorunları çözün.

2. Modellerin sınıflandırılması ve temsil biçimleri

Göreve, model oluşturma yöntemine ve konu alanına bağlı olarak birçok model türü vardır:

· Kullanım alanına göre eğitim, deneysel, oyun, simülasyon, araştırma modelleri tahsis edin.

· Zaman faktörüne göre Statik ve dinamik modelleri ayırt eder.

· Sunum şekline göre modeller matematiksel, geometrik, sözel, mantıksal, özeldir (notlar, kimyasal formüller vb.).

· Sunum yolu ile modeller bilgilendirici (maddi olmayan, soyut) ve malzemeye ayrılır. Bilgi modelleri, sırayla, işaret ve sözel, işaret - bilgisayar ve bilgisayar dışı olarak ayrılır.

bilgi modeli bir nesnenin, sürecin veya olgunun özelliklerini ve durumunu karakterize eden bir bilgi kümesidir.

sözlü model- zihinsel veya konuşma biçiminde bilgi modeli.

ikonik model- özel işaretlerle, yani herhangi bir resmi dil aracılığıyla ifade edilen bir bilgi modeli.

Matematiksel model- bir süreci veya fenomeni tanımlayan bir matematiksel ilişkiler sistemi.

Bir bilgisayar modeli, bir yazılım ortamı aracılığıyla ifade edilen matematiksel bir modeldir.

deneyimli modeller – bunlar tasarlanan nesnenin küçültülmüş veya büyütülmüş kopyalarıdır. Aynı zamanda tam ölçekli olarak da adlandırılırlar ve nesneyi incelemek ve gelecekteki özelliklerini tahmin etmek için kullanılırlar.

Süreçleri ve fenomenleri incelemek için bilimsel ve teknik modeller oluşturulur.

Simülasyon modelleri, gerçekliği değişen derecelerde doğrulukla yansıtmakla kalmaz, onu taklit eder. Deney ya gerçek durum üzerindeki herhangi bir eylemin sonuçlarını incelemek ve değerlendirmek için birçok kez tekrarlanır ya da diğer birçok benzer nesneyle aynı anda gerçekleştirilir, ancak farklı koşullara ayarlanır. Bu doğru çözümü seçme yöntemine denir. Deneme yanılma yoluyla.

statik model – nesneyle ilgili tek seferlik bir bilgi dilimi gibidir.

Dinamik model, bir nesnenin zaman içinde nasıl değiştiğini görmenizi sağlar.

Örneklerden de anlaşılacağı gibi aynı nesneyi hem statik hem de dinamik modeller kullanarak incelemek mümkündür.

Materyal modelleri, aksi takdirde konu, fiziksel olarak adlandırılabilir. Orijinalin geometrik ve fiziksel özelliklerini yeniden üretirler ve her zaman gerçek bir düzenlemeye sahiptirler.

Bilgi modelleri kendi gözleriyle dokunulamaz veya görülemez, maddi bir düzenlemeleri yoktur, çünkü sadece bilgi üzerine kuruludurlar. Bu modelleme yöntemi, çevreleyen gerçekliğin incelenmesine yönelik bilgilendirici bir yaklaşıma dayanmaktadır.

Konu 1. Bir bilgi yöntemi olarak modelleme

Plan:

1. Model, simülasyon

2. Modellerin sınıflandırılması. Malzeme ve Bilgi Modelleri

1.Model, simülasyon

Amerikalı bilim kurgu yazarı Ray Bradbury, "Thunder Came" adlı kısa öyküyü yazdı. 60 milyon yıl geçmişe seyahatler düzenleyen bir şirketi anlatıyor. Geçmişe gelen tüm ziyaretçiler, yalnızca özel olarak belirlenmiş bir yol boyunca hareket etmelidir, çünkü dikkatsiz bir adım, sonraki Tarihi kırmaya zaten muktedirdir. Şirketin çalışanlarından birine göre, şöyle anlatılıyor:

"Diyelim ki burada yanlışlıkla bir fare öldürdük. Bu, bu farenin gelecekteki tüm torunları olmayacağı anlamına geliyor... Bir değil bir milyon fareyi yok edeceksiniz... Peki ya bu farelerin beslenmesi gereken tilkiler? On fare yetmezse bir tilki ölecek. On tilki daha az - bir aslan açlıktan ölecek ... Ve işte sonuç: 59 milyon yıl sonra, tüm dünyada yaşayan bir düzineden biri olan bir mağara adamı, bir yaban domuzu veya kılıç dişli bir kaplan için avlanmaya gidiyor. Ama bir fareyi ezerek buradaki tüm kaplanları ezdin. Ve mağara adamı açlıktan ölüyor... Bu onun soyundan gelen bir milyar kişinin ölümü. Belki Roma yedi tepesinde görünmeyecek..."

Hikâyenin kahramanlarından biri, yanlışlıkla ezdiği kelebeği hayata döndürmek için onu 60 milyon yıl öncesine döndürmek için boşuna yalvarır. Tamamen farklı bir Tarihte sona erdi ve öldü.

Bu elbette sadece bir fantezi, bir peri masalı, yazarın modellediği bir durum ama hepimize doğa ile iletişimimizde ne kadar dikkatli olmamız gerektiğine dair bir ipucu içeriyor. Kararlarımızın çoğu zaman yanlış anlaşıldığı ortaya çıkıyor: ya aniden sadece zarar verdiği varsayılan tüm kurtları yok etmeye karar veriyoruz ya da tüm anakarayı tavşanlarla dolduruyoruz (bu Avustralya'da oldu) ve sonra nasıl yapılacağını bilmiyoruz. Onlardan kurtulmak. Her seferinde o ölümcül ana dönmek ve bize göründüğü gibi daha doğru bir adım atmak istiyorum. Ama ne yazık ki bu imkansız - bizi geçmişe götürecek böyle bir zaman makinesi yok.

Bununla birlikte, geleceğe bakmanıza, analiz etmenize, bir süreci, bir durumu simüle etmenize izin veren bir "zaman makinesi" vardır - bu bilimdir.

Hayattan bir örnek düşünün. 1870'de İngiliz Amiralliği yeni bir savaş gemisi olan Kaptan'ı denize indirdi. Gemi denize açıldı ve alabora oldu. Gemi kayboldu, 523 kişi öldü.

Herkes için tamamen beklenmedik bir durumdu. Bir kişi hariç hepsi için. Daha önce bir armadillo modeli üzerinde araştırma yapan ve geminin hafif bir dalgayla bile alabora olacağını bulan İngiliz gemi inşa bilimcisi W. Reed'di. Ancak Amirallik'ten gelen lordlar, "oyuncak" ile bazı "anlamsız" deneyler yapan bilim adamına inanmadılar. Ve akıl almaz şey oldu.

Erken çocukluk döneminde çeşitli modellerle karşılaşırız: oyuncak araba, uçak veya tekne, oyuncak ayı veya oyuncak bebek kadar birçokları için favori oyuncaklardı. Çocuklar genellikle model olurlar (küplerle oynarlar, sıradan bir çubuk bir atın yerini alır, vb.).

Bir çocuğun gelişiminde, etrafındaki dünyayı öğrenme sürecinde, özünde gerçek nesnelerin modelleri olan bu tür oyuncaklar önemli bir rol oynar. Ergenlikte, çoğu için, uçak modelleme, gemi modelleme, gerçek nesnelere benzeyen el yapımı oyuncaklar yaratma tutkusu yaşam yolunun seçimini etkiler. Modeller ve modelleme insanlık tarafından uzun süredir kullanılmaktadır. Aslında, konuşulan dillerin, yazının ve grafiklerin ortaya çıkmasına neden olan modeller ve model ilişkileriydi. Atalarımızın kaya oymaları, daha sonra tablolar ve kitaplar, çevreleyen dünya hakkındaki bilgileri sonraki nesillere aktarmanın model, bilgi biçimleridir.

Bir modelin ne olduğunu anlamaya çalışalım.

Bir oyuncak tekne ile bilgisayar ekranında karmaşık bir matematiksel soyutlamayı betimleyen bir çizim arasında ortak olan şey nedir? Yine de ortak bir nokta var: Her iki durumda da, orijinali değişen derecelerde kesinlik veya ayrıntıyla yeniden üreten, bazı orijinallerin “yerine geçen” gerçek bir nesnenin görüntüsüne sahibiz. Diğer bir deyişle: model, bir nesnenin gerçek varoluş biçiminden farklı bir biçimde temsilidir.

Doğa (canlı ve cansız) ve toplumla ilgili hemen hemen tüm bilimlerde, modellerin oluşturulması ve kullanılması güçlü bir bilgi aracıdır. Gerçek nesneler ve süreçler o kadar çok yönlü ve karmaşıktır ki, onları incelemenin en iyi yolu şudur: gerçekliğin yalnızca bazı yönlerini yansıtan ve bu nedenle bu gerçeklikten kıyaslanamayacak kadar basit bir model oluşturun ve önce bu modeli inceleyin. Bilimin gelişimindeki asırlık deneyim, pratikte bu yaklaşımın verimliliğini kanıtlamıştır. Model, mühendisler ve bilim adamları için paha biçilmez ve tartışılmaz bir yardımcıdır.

Burda biraz var örnekler modelin ne olduğunu açıklar.

Mimar inşa etmeye hazırlanıyor binaşimdiye kadar bilinmeyen tür. Ama onu dikmeden önce, onu inşa eder. masada küp yapımı, nasıl görüneceğini görmek için. BT yapı modeli.

Nasıl çalıştığını açıklamak için kan dolaşım sistemi,öğretim görevlisi gösterir diyagram afişi, hangi oklar kan akışının yönünü gösterir. BT dolaşım sisteminin işleyişinin modeli.

Duvarda asılı tablo, tasvir eden elma bahçesi çiçek açmış. BT elma bahçesi modeli.

Masal veya mesel gibi edebi tür Model kavramıyla doğrudan ilişkilidir, çünkü bu türün anlamı insanlar arasındaki ilişkileri hayvanlar arasındaki ilişkilere aktarmaktır.

Verilen örneklerde modellerin rolünün ne olduğunu anlamaya çalışalım.

Tabii ki, bir mimar önce küpleri denemeden bir bina inşa edebilirdi. Ama binanın yeterince iyi görüneceğinden emin değil. Çirkin olduğu ortaya çıkarsa, uzun yıllar yaratıcısına sessiz bir sitem olacaktır. Küplerle deneme yapmak daha iyidir.

Elbette, öğretim görevlisi gösteri için ayrıntılı bir anatomik atlası kullanabilir. Ancak dolaşım sistemini incelerken bu kadar ayrıntıya ihtiyacı yoktur. Ayrıca, asıl şeye odaklanmanıza izin vermediği için çalışmaya müdahale eder. Poster kullanmak çok daha verimlidir.

Doğal olarak, kokulu bir elma bahçesinde yürürken en zengin duygusal izlenimleri elde edebilirsiniz. Ama Uzak Kuzey'de yaşıyorsak ve elma bahçesini çiçek açmış görme imkanımız yoksa resme bakıp bu bahçeyi hayal edebiliriz.

Yukarıdaki tüm örneklerde, bir nesnenin onun yerini alan başka bir nesneyle karşılaştırması vardır: gerçek bina küplerden yapılmış bir yapıdır; dolaşım sistemi - posterdeki şema; elma bahçesi - onu gösteren bir resim.

Öyleyse, modelin aşağıdaki tanımını verelim:

modeli - o kadar maddi veya zihinsel olarak temsil edilen bir nesnedir ki, çalışma sürecinde, bu orijinalin bu çalışma için önemli olan bazı tipik özelliklerini koruyarak orijinal nesnenin yerini alır.

Veya başka bir deyişle şunları söyleyebilirsiniz: model - gerçek bir nesnenin, sürecin veya olgunun basitleştirilmiş bir temsilidir.

Model, bu nesnenin modelinde çeşitli kontrol seçeneklerini test ederek bir nesneyi doğru şekilde nasıl kontrol edeceğinizi öğrenmenize olanak tanır. Bu amaçla gerçek bir nesneyle deney yapmak, en iyi ihtimalle elverişsiz olabilir ve bir kural olarak, birkaç nedenden dolayı basitçe zararlı veya hatta imkansız olabilir (deneyin zaman içinde uzun sürmesi, nesneyi istenmeyen ve geri döndürülemez bir duruma getirme riski). , vb.)

Sonuç olarak şu sonuca varalım: Model aşağıdakiler için gereklidir:

Belirli bir nesnenin nasıl düzenlendiğini anlayın - yapısı, temel özellikleri, gelişim yasaları ve dış dünya ile etkileşimi nelerdir;

Bir nesneyi veya süreci yönetmeyi ve verilen hedefler ve kriterler (optimizasyon) için en iyi yönetim yöntemlerini belirlemeyi öğrenin;

Belirtilen yöntemlerin ve nesne üzerindeki etki biçimlerinin uygulanmasının doğrudan ve dolaylı sonuçlarını tahmin edin.

Hiçbir model olgunun kendisinin yerini alamaz, ancak bir sorunu çözerken, incelenen sürecin veya olgunun belirli bir özelliğiyle ilgilendiğimizde, model yararlı ve bazen araştırma, bilgi için tek araç olur.

modelleme hem bir model inşa etme süreci hem de inşa edilmiş modeli kullanarak orijinalin yapısını ve özelliklerini inceleme süreci olarak adlandırılır.

Modelleme teknolojisi, araştırmacının problemleri tanımlayabilmesini ve görevleri belirleyebilmesini, araştırma sonuçlarını tahmin edebilmesini, makul tahminlerde bulunabilmesini, model oluşturmak için ana ve ikincil faktörleri vurgulayabilmesini, analojileri ve matematiksel formülasyonları seçmesini, bilgisayar sistemlerini kullanarak problemleri çözmesini ve bilgisayar deneylerini analiz etmesini gerektirir.

Modelleme becerileri, bir kişi için günlük aktivitelerinde çok önemlidir. Günlük rutini makul bir şekilde planlamaya, çalışmaya, çalışmaya, bir seçenek varsa en iyi seçenekleri seçmeye ve çeşitli yaşam sorunlarını başarıyla çözmeye yardımcı olurlar.

Malzeme (konu, fiziksel) aranan modelleme, gerçek bir nesnenin büyütülmüş veya küçültülmüş kopyasıyla karşılaştırıldığı, incelenen süreçlerin ve fenomenlerin özelliklerinin daha sonra bir modelden bir nesneye dayalı olarak aktarılması yardımıyla araştırmaya (kural olarak laboratuvar koşullarında) izin veren benzerlik teorisi.

Örnekler: astronomide - bir planetaryum, mimaride - bina modelleri, uçak yapımında - uçak modelleri.

Malzeme modellemesinden temel olarak farklıdır. mükemmel Modelleme, hangisine dayanmaz malzeme nesne ve model analojileri, aüzerinde ideal, düşünceli.

Modelleme (en geniş anlamda)- tüm bilgi alanlarında, insan faaliyetinin çeşitli alanlarında ana araştırma yöntemi.

Bilimsel araştırmalarda modelleme eski çağlardan beri kullanılmaktadır. Modelleme elemanları, kesin bilimlerin ortaya çıkışının en başından beri kullanılmaktadır ve bazı matematiksel yöntemlerin Newton ve Euler gibi büyük bilim adamlarının isimlerini taşıması tesadüf değildir ve "algoritma" kelimesinin de isminden gelmektedir. Ortaçağ Arap bilim adamı Al-Khwarizmi.

Yavaş yavaş modelleme, tüm yeni bilimsel bilgi alanlarını ele geçirdi: teknik tasarım, inşaat ve mimari, astronomi, fizik, kimya, biyoloji ve son olarak sosyal bilimler. Bununla birlikte, modelleme metodolojisi uzun zamandır bireysel bilimler tarafından birbirinden bağımsız olarak geliştirilmiştir. Birleşik bir kavramlar sistemi, birleşik bir terminoloji yoktu. Bilimsel bilginin evrensel bir yöntemi olarak modellemenin rolü ancak yavaş yavaş fark edilmeye başlandı. 20. yüzyıl, modern bilimin hemen hemen tüm dallarında modelleme yöntemine büyük başarı ve tanınma getirdi. 1940'ların sonlarında ve 1950'lerin başlarında, modelleme yöntemlerinin hızlı gelişimi, bilim adamlarını ve araştırmacıları büyük miktarda rutin hesaplama çalışmasından kurtaran bilgisayarların (bilgisayarların) ortaya çıkmasından kaynaklanıyordu. Birinci ve ikinci nesil bilgisayarlar, büyük miktarda veriyi işlemek için mühendislik, bilimsel, finansal hesaplamalar için hesaplama problemlerini çözmek için kullanıldı. Üçüncü nesilden başlayarak, bilgisayarların uygulama alanı aynı zamanda işlevsel problemlerin çözümünü de içerir: veri tabanı işleme, yönetim ve tasarımdır. Modern bir bilgisayar, herhangi bir modelleme problemini çözmek için ana araçtır.

İşte modelleme ile ilgili temel kavramlar ,,.

Araştırmanın nesnesi (lat. Objectum'dan - konu)- insan faaliyetinin hedeflediği her şey.

Model (nesne - orijinal)(Latince modus'tan - "ölçü", "hacim", "görüntü") - orijinal nesnenin yapısının ve işleyişinin kalıplarının, özünün, özelliklerinin, özelliklerinin incelenmesi için en gerekli olanı yansıtan yardımcı bir nesne.

"Model" kelimesinin orijinal anlamı, bina sanatı ile ilişkilendirildi ve neredeyse tüm Avrupa dillerinde, bir görüntüyü veya prototipi veya bir şekilde başka bir şeye benzer bir şeyi belirtmek için kullanıldı.

Şu anda, "model" terimi, insan faaliyetinin çeşitli alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve birçok anlamsal anlamı vardır. Bu öğretici, yalnızca bilgi edinme araçları olan modellerle ilgilidir.

modelleme- incelenen orijinal nesneyi modeliyle değiştirmeye ve onunla çalışmaya (nesne yerine) dayalı bir araştırma yöntemi.

modelleme teorisi- orijinal nesneyi modeliyle değiştirme ve nesnenin özelliklerini modelinde inceleme teorisi.

Kural olarak, bazı sistemler modelleme nesnesi olarak hareket eder.

sistem- ortak bir hedefe ulaşmak için birleştirilmiş, çevreden izole edilmiş ve onunla ayrılmaz bir bütün olarak etkileşime giren ve aynı zamanda ana sistem özelliklerini gösteren birbiriyle ilişkili bir dizi eleman. 15 ana sistem özelliği seçilmiştir, bunlar arasında şunlar bulunur: ortaya çıkma (ortaya çıkma); bütünlük; yapılandırılmışlık; bütünlük; amaca bağlılık; hiyerarşi; sonsuzluk; ergatiklik.

Sistem özellikleri:

1. Ortaya çıkma (ortaya çıkma). Bu, sistemin davranışının sonucunun, içinde yer alan tüm “elemanların” davranışının sonuçlarından herhangi bir şekilde “toplama”dan (bağımsız bağlantı) farklı bir etkiye sahip olduğu bir sistem özelliğidir. sistem. Başka bir deyişle, sistemin bu özelliğine göre özellikleri, kendisini oluşturan parçaların özelliklerinin toplamına indirgenmez ve onlardan türetilmez.

2. Bütünlük, amaçlılık özelliği. Sistem her zaman bütün, ayrılmaz, çevreden nispeten izole bir şey olarak düşünülür.

3. yapılandırılmış mülk. Sistem, birbirine ve çevreye amaca uygun şekilde bağlanan parçalara sahiptir.

4. Bütünlük özelliği. Diğer nesneler veya çevre ile ilgili olarak, sistem, etkileşimli parçalara ayrılamaz bir şey olarak hareket eder.

5. Hedefe tabi olma özelliği. Sistemin tüm organizasyonu bir amaca veya birkaç farklı hedefe tabidir.

6. hiyerarşinin özelliği. Bir sistem, birbirine indirgenemeyecek niteliksel olarak farklı birkaç yapı düzeyine sahip olabilir.

7. sonsuzluğun özelliği. Sistemin tam bilgisinin imkansızlığı ve herhangi bir sonlu model seti, özellikle açıklamalar, niteliksel ve niceliksel özellikler vb.

8. Ergatik özellik. Parçaları olan bir sistem, parçalarından biri olarak bir kişiyi içerebilir.

Esasen, altında modelleme bir nesnenin (sistemin) modellerini oluşturma, inceleme ve uygulama süreci anlaşılır. Soyutlama, analoji, hipotez vb. gibi kategorilerle yakından ilişkilidir. Modelleme süreci, zorunlu olarak soyutlamaların inşasını, analoji yoluyla sonuçların ve bilimsel hipotezlerin inşasını içerir.

Hipotez- deneysel verilere, sınırlı bir kapsamdaki gözlemlere, varsayımlara dayanan belirli bir tahmin (varsayım). Öne sürülen hipotezler, özel olarak tasarlanmış bir deney sırasında test edilebilir. Hipotezlerin doğruluğunu formüle ederken ve test ederken, bir yargı yöntemi olarak analoji büyük önem taşır.

kıyas yoluyla iki nesnenin herhangi bir özel benzerliği hakkında bir yargı denir. Modern bir bilimsel hipotez, kural olarak, pratikte test edilen bilimsel hükümlere benzetilerek yaratılır. Böylece analoji, hipotezi deneyle birleştirir.

Modellemenin temel özelliği, yardımcı ikame nesneler yardımıyla dolaylı bir biliş yöntemi olmasıdır. Model, araştırmacının kendisiyle nesne arasına koyduğu ve yardımıyla ilgi nesnesini incelediği bir tür bilgi aracı görevi görür.

En genel durumda, bir model oluştururken, araştırmacı, nesneyi incelemek için gerekli olmayan orijinal nesnenin bu özelliklerini, parametrelerini atar. Modelde korunan ve dahil edilen orijinal nesnenin özelliklerinin seçimi, modellemenin amaçlarına göre belirlenir. Genellikle, bir nesnenin temel olmayan parametrelerinden böyle bir soyutlama işlemine formalizasyon denir. Daha doğrusu, biçimselleştirme, gerçek bir nesnenin veya sürecin biçimsel tanımıyla değiştirilmesidir.

Modeller için temel gereksinim, modelin yerini aldığı gerçek süreçlere veya nesnelere uygunluklarıdır.

Doğa, canlı ve cansız, toplumla ilgili hemen hemen tüm bilimlerde, modellerin inşası ve kullanımı güçlü bir bilgi aracıdır. Gerçek nesneler ve süreçler o kadar çok yönlü ve karmaşıktır ki, onları incelemenin en iyi (ve bazen de tek) yolu genellikle gerçekliğin yalnızca bazı yönlerini yansıtan ve dolayısıyla bu gerçeklikten birçok kez daha basit bir modelin inşası ve incelenmesidir. Bilimin gelişimindeki asırlık deneyim, pratikte bu yaklaşımın verimliliğini kanıtlamıştır. Daha spesifik olarak, modelleme yöntemini kullanma ihtiyacı, birçok nesnenin (sistemin) doğrudan incelenmesinin imkansız olması veya bu çalışmanın çok fazla zaman ve para gerektirmesi gerçeğiyle belirlenir.

FGOU VPO "Vologda Eyalet Süt Ürünleri

N.V.'nin adını taşıyan Akademi Vereshchagin

Felsefe Bölümü

"Bilimsel araştırmalarda model ve modelleme yöntemi"

Vologda - Süt Ürünleri 2011

giriiş

1. Konsept modeli

2.Modellerin sınıflandırılması ve modelleme türleri

.Modelleme Hedefleri

.Temel Simülasyon Özellikleri

4.1Deneysel araştırma aracı olarak modelleme

4.2Modelleme ve Hakikat Sorunu

5.Modellerin deney yapısındaki yeri, model deney

Çözüm

Kullanılan kaynakların listesi

giriiş

Modelleme süreci ve çeşitli modeller ile kişi erken çocukluktan itibaren yüzleşmeye başlar. Böylece, henüz güvenle yürümeyi öğrenmemiş olan bebek, onlardan çeşitli yapılar (daha doğrusu modeller) inşa ederek küplerle oynamaya başlar. Çeşitli oyuncaklarla çevrilidir, çoğu bireysel özellikleri ve gerçek hayattaki nesnelerin ve nesnelerin şeklini az ya da çok çoğaltır (modeldir). Bu anlamda, bu tür oyuncaklar, karşılık gelen nesnelerin modelleri olarak da düşünülebilir.

Okulda, neredeyse tüm eğitim, bir biçimde veya başka bir şekilde modellerin kullanımına dayanmaktadır. Nitekim, ana dilin temel yapılarını ve kurallarını tanımak için, dilin özelliklerini yansıtan modeller olarak kabul edilebilecek çeşitli yapısal şemalar ve tablolar kullanılır. Bir makale yazma süreci, ana dil aracılığıyla bir olay veya olguyu modellemek olarak düşünülmelidir. Biyoloji, fizik, kimya ve anatomi derslerinde, çalışılan gerçek nesnelerin modelleri (modelleri) posterlere ve diyagramlara (yani modellere) eklenir. Bir kağıda veya whatman kağıdına çizim veya çizim derslerinde, resimli bir dilde veya daha resmi bir çizim dilinde ifade edilen çeşitli nesnelerin modelleri oluşturulur.

Tarih olarak biçimlendirilmesi zor olan böyle bir bilgi alanı bile, herhangi bir halkın, devletin vb. geçmişinin sürekli gelişen bir modelleri seti olarak kabul edilebilir. Çeşitli tarihsel olayların (devrimler, savaşlar, hızlanmalar veya tarihsel gelişimin durgunluğu) başlangıcındaki kalıpları kurarak, yalnızca bu olaylara yol açan nedenleri bulmakla kalmaz, aynı zamanda gelecekteki görünümlerini ve gelişimlerini tahmin edebilir ve hatta yönetebilir. .

Dolayısıyla modeller, bir sanatçı tarafından boyanmış bir resim, bir sanat eseri ve heykel olarak kabul edilebilir. Bir insanın yaşam tecrübesi bile, dünya hakkındaki fikirleri bir model örneğidir. Ayrıca insan davranışını zihninde oluşturduğu model belirler. Bir psikolog veya öğretmen, böyle bir içsel modelin parametrelerini değiştirerek bazı durumlarda bir kişinin davranışını önemli ölçüde etkileyebilir.

Abartmadan, bilinçli yaşamında bir kişinin yalnızca belirli gerçek nesnelerin, süreçlerin ve fenomenlerin modelleriyle uğraştığı söylenebilir. Aynı zamanda, aynı nesne farklı kişiler tarafından farklı şekillerde, bazen de tam tersi olarak algılanır. Bu algı, nesnenin zihinsel görüntüsü aynı zamanda ikincisinin modelinin (bilişsel model olarak adlandırılır) bir türüdür ve esas olarak birçok faktöre bağlıdır: bilginin kalitesi ve miktarı, düşünmenin özellikleri, duygusal durum. belirli bir kişi "burada ve şimdi" ve diğerleri, genellikle erişilemez, rasyonel farkındalık. Modern bilim ve teknolojide modellerin ve modellemenin rolü özellikle büyüktür.

Belirli model türlerini kullanmadan teknolojide yapmak mümkün müdür? Açık cevap hayır! Tabii ki, "baştan" yeni bir uçak inşa edilebilir (ön hesaplamalar, çizimler, deneysel örnekler olmadan, yani sadece tasarımcının düşüncelerinde var olan tek ideal model kullanılarak), ancak yeterince etkili ve güvenilir bir tasarım olmayacaktır. . Tek özelliği benzersiz olmasıdır. Sonuçta, yazar bile aynı uçağı tamamen yeniden üretemeyecek, çünkü ilk kopyayı üretme sürecinde, tasarımcının kafasındaki ideal modeli kesinlikle değiştirecek olan bazı deneyimler kazanılacak.

Teknik bir ürün ne kadar karmaşık ve güvenilir olursa, tasarım aşamasında o kadar çok modele ihtiyaç duyulacaktır.

Kural olarak, karmaşık ürünler tüm geliştirici ekipleri tarafından oluşturulur. Kullandıkları çeşitli modellerin tamamı, geliştirilmekte olan ürünün tüm ekip için ortak olan ideal bir modelini oluşturmayı mümkün kılar. Gerçek bir teknik ürün, yazarlar tarafından oluşturulan ideal modelin bir malzeme modeli (analog) olarak düşünülebilir.

Felsefe ve bilgi metodolojisinin modelleme konusuna artan ilgisi, modelleme yönteminin modern bilimde ve özellikle fizik, kimya, biyoloji, sibernetik gibi bölümlerinde aldığı önemden kaynaklanmaktadır. bilimler.

Bununla birlikte, belirli bir bilimsel bilgi aracı ve biçimi olarak modelleme, 19. veya 20. yüzyılın bir icadı değildir. Demokritos ve Epicurus'un atomlar, biçimleri ve bağlantı yöntemleri, atomik kasırgalar ve duşlar hakkındaki fikirlerine işaret etmek, çeşitli şeylerin fiziksel özelliklerini (ve neden oldukları duyumları) yuvarlak ve pürüzsüz fikrini kullanarak açıklamak yeterlidir. ya da çengelli parçacıklar, "dolaşmış dallar gibi birbirine bağlanmış" (Lucretius), yermerkezli ve güneş merkezli dünya görüşlerinin ünlü antitezinin, Batlamyus'un Almagest ve N. Copernicus'un Devrimler Üzerine adlı eserinde tanımlanan, temelde farklı iki Evren modeline dayandığını hatırlamak için. Bu yöntemin çok eski kökenini keşfetmek için Göksel Kürelerin Bilimsel fikirlerin ve yöntemlerin tarihsel gelişimi yakından takip edilirse, modellerin bilimin cephaneliğinden asla kaybolmadığını görmek kolaydır.

1. Model kavramı

"Model" kelimesi Latince "modelium" kelimesinden gelir, yani ölçü, yöntem vb. Orijinal anlamı bina sanatı ile ilişkilendirildi ve hemen hemen tüm Avrupa dillerinde bir görüntüyü veya başka bir şeye benzer bir şeyi belirtmek için kullanıldı. " Birçok yazara göre, model başlangıçta izomorfik olarak kullanıldı. teori (yapısal olarak birbirine benzerlerse iki teori izomorfik olarak adlandırılır).

Öte yandan, astronomi, mekanik, fizik gibi doğa bilimlerinde "model" terimi, tanımladığı şeyi belirtmek için kullanılmaya başlandı. V.A. Stoff, "burada, birbiriyle yakından ilişkili, ancak biraz farklı iki kavramın" model "kelimesiyle ilişkilendirildiğini belirtiyor. Geniş anlamda bir model, gerçekliğin bir bölümünü basitleştirilmiş ve görsel bir biçimde yeniden üreten zihinsel veya pratik olarak oluşturulmuş bir yapı olarak anlaşılır. Özellikle, Anaximander'ın Dünya'nın, etrafı ateşle dolu içi boş tüplerin deliklerle döndüğü düz bir silindir olduğu hakkındaki fikirleri böyledir. Modelin getirdiği basitleştirmenin doğası ve derecesi zamanla değişebilse de, bu anlamda model bir tür idealleştirme, gerçekliğin basitleştirilmesi işlevi görür. Daha dar anlamda, "model" terimi, belirli bir fenomen alanını başka, daha fazla çalışılmış, anlaşılması daha kolay bir şekilde tasvir etmek istediklerinde kullanılır. Böylece, 18. yüzyılın fizikçileri, optik ve elektrik olaylarını mekanik olanlarla ("atomun gezegensel modeli" - atomun yapısı güneş sisteminin yapısı olarak tasvir edildi) tasvir etmeye çalıştılar. Bu nedenle, bu iki durumda, model, gerçek veya varsayılan özelliklerin görüntülendiği incelenen nesnenin belirli bir görüntüsü veya incelenen nesneyle birlikte gerçekten var olan ve ona benzer olan başka bir nesne olarak anlaşılır. bazı belirli özelliklere veya yapısal özelliklere Bu anlamda model bir teori değildir, ancak bu teorinin tarif ettiği şey bu teorinin kendine özgü bir konusudur.

Modellemenin epistemolojik rolüne ve metodolojik önemine adanan birçok tartışmada bu terim bilgi, teori, hipotez vb. ile eşanlamlı olarak kullanılmıştır. Örneğin, teori henüz yeterince geliştirilmediğinde, içinde birkaç tümdengelim adımı olduğunda ve birçok belirsizlik olduğunda bir model genellikle bir teori ile eşanlamlı olarak kullanılır. Bazen bu terim, herhangi bir nicel teori, matematiksel açıklama ile eşanlamlı olarak kullanılır. V.A.'ya göre bu tür kullanımın epistemolojik açıdan tutarsızlığı. IIItoff, "böyle bir kelime kullanımının modellere özgü yeni epistemolojik problemler ortaya çıkarmadığını" belirtir. Bir modeli bir teoriden ayıran temel özellik (I.T. Frolov'a göre) basitleştirme düzeyi değil, soyutlama derecesi değil ve dolayısıyla elde edilen bu soyutlamaların ve soyutlamaların sayısı değil, bu soyutlamaların, basitleştirmelerin ve Modelin özelliği olan soyutlamalar ifade edilir.

Modelleme konularına ilişkin felsefi literatürde, modelin çeşitli tanımları önerilmektedir. I.T.'nin tanımı Frolova: “Modelleme, bu sistemin organizasyon ve işleyişi ilkelerinin yeniden üretildiği analogları (modelleri) özel olarak inşa ederek gerçek yaşam sisteminin maddi veya zihinsel taklidi anlamına gelir. "V.A. tarafından verilir. IIItoff'un "Modelleme ve Felsefe" adlı kitabında: "Bir model, zihinsel olarak temsil edilen veya maddi olarak uygulanan bir sistem olarak anlaşılır ki, çalışma nesnesini sergileyerek veya yeniden üreterek, çalışması bize yeni bilgiler verecek şekilde onun yerini alabilir. Bu nesne hakkında."

Modelleri ve modelleme sürecini daha ayrıntılı olarak ele alırken, tüm modellerin ortak bir özelliğinin gerçekliği yansıtma yetenekleri olduğu gerçeğinden hareket edeceğiz. Ne anlama geldiğine, hangi koşullar altında, hangi biliş nesnelerine göre bu ortak özelliğin gerçekleştirildiğine bağlı olarak, çok çeşitli modeller ve bununla birlikte modellerin sınıflandırılması sorunu ortaya çıkar.

2. Modellerin sınıflandırılması ve modelleme türleri

Modellemenin felsefi yönlerine ayrılmış literatürde, farklı model türlerinin ayırt edildiği çeşitli sınıflandırma özellikleri sunulmaktadır. Örneğin, (2 c23)'de bu tür işaretler şöyle adlandırılır:

İnşaat yöntemi (model formu);

Niteliksel özgüllük (modelin içeriği).

Modelin yapım yöntemine göre malzeme ve ideal vardır. Malzeme modelleri grubu üzerinde duralım. Bu modeller insan tarafından yaratılmış olmasına rağmen, nesnel olarak var olurlar. Amaçları özeldir - mekansal özellikleri, incelenen süreçlerin dinamiklerini, bağımlılıkları ve ilişkileri yansıtmak. Malzeme modelleri, analoji ilişkisi ile nesnelerle bağlantılıdır.

Malzeme modelleri ayrılmaz bir şekilde hayali olanlarla bağlantılıdır (herhangi bir şey inşa etmeden önce bile - önce teorik bir temsil, gerekçe). Bu modeller, bazı maddi formlarda somutlaştırılsalar bile zihinsel kalırlar. Bu modellerin çoğu maddi bir düzenleme olma iddiasında değildir. Formda olabilirler:

Figüratif, duyusal olarak görsel öğelerden oluşturulmuş;

Sembolik, bu modellerde, ilişkinin unsurları ve simüle edilen fenomenlerin özellikleri belirli işaretler kullanılarak ifade edilir;

Hem figüratif hem de ikonik modellerin özelliklerini birleştiren karışık.

Bu sınıflandırmanın avantajı, modelin iki ana işlevini analiz etmek için iyi bir temel sağlamasıdır:

Pratik (bilimsel deney aracı olarak)

Teorik (mantıksal ve duyusal, soyut ve somut, genel ve tekil unsurları içeren gerçekliğin belirli bir görüntüsü olarak).

B.A.'nın başka bir sınıflandırması var. Glinsky, "Bilimsel bir araştırma yöntemi olarak modelleme" adlı kitabında, modellerin uygulama yöntemine göre olağan bölünmesiyle birlikte, orijinalin yanlarının çoğaltılmasının doğasına göre de bölünürler:

Varlıklı

Yapısal

fonksiyonel

karışık

Model araştırmacısının düşünme biçimine, dünyaya bakış açısına, kullandığı cebire bağlı olarak modeller farklı biçimler alabilir. Farklı matematiksel aparatların kullanılması daha sonra problemlerin çözümünde farklı olasılıklara yol açar.

Modeller şunlar olabilir:

Fenomenolojik ve soyut;

Aktif ve pasif;

Statik ve dinamik;

Ayrık ve sürekli;

Deterministik ve stokastik;

İşlevsel ve nesne.

Fenomenolojik modeller, belirli bir fenomene güçlü bir şekilde bağlıdır. Durumdaki bir değişiklik genellikle modeli yeni koşullarda kullanmanın oldukça zor olmasına yol açar. Bunun nedeni, modeli derlerken, modellenen sistemin iç yapısına benzerlik açısından inşa etmenin mümkün olmamasıdır. Fenomenolojik model dışsal bir benzerlik taşır.

Soyut model, sistemi kendi iç yapısı açısından yeniden üretir, daha doğru bir şekilde kopyalar. Daha fazla fırsatı, çözülmesi gereken daha geniş bir görev sınıfı var.

Aktif modeller kullanıcı ile etkileşime girer; pasif olarak sadece kullanıcının sorularını sorduğunda cevap vermekle kalmaz, aynı zamanda diyaloğu kendileri etkinleştirir, çizgisini değiştirir ve kendi hedeflerine sahip olur. Bütün bunlar, aktif modellerin kendilerini değiştirebilmesi nedeniyle olur.

Statik modeller, gelişme olmadan fenomenleri tanımlar. Dinamik modeller, sistemlerin davranışını izler, bu nedenle kayıtlarında, örneğin zamandan türetilen diferansiyel denklemleri kullanırlar.

Kesikli ve sürekli modeller. Kesikli modeller, nedenler ve sonuçlar arasındaki ilişkinin ayrıntılı bir açıklamasına sahip olmadıkları için, değişkenlerin durumunu aniden değiştirir, sürecin bir kısmı araştırmacıdan gizlenir.

Sürekli modeller daha doğrudur ve geçişin detayları hakkında bilgi içerir.

Deterministik ve stokastik modeller. Etki kesin olarak neden tarafından belirlenirse, model süreci deterministik bir şekilde temsil eder. Ayrıntıların eksikliği nedeniyle, nedenler ve sonuçlar arasındaki ilişkiyi doğru bir şekilde tanımlamak mümkün değilse, ancak yalnızca bir bütün olarak bir açıklama istatistiksel olarak mümkünse (ki bu genellikle karmaşık sistemler için olur), o zaman model aşağıdakiler kullanılarak oluşturulur. olasılık kavramı.

Dağıtılmış, yapısal, toplu modeller. Bir nesnenin özelliğini tanımlayan parametre, herhangi bir noktasında aynı değere sahipse (zaman içinde değişebilmesine rağmen!), o zaman bu, toplu parametrelere sahip bir sistemdir. Parametre nesnenin farklı noktalarında farklı değerler alıyorsa, dağıtıldığı söylenir ve nesneyi açıklayan model dağıtılır. Bazen model nesnenin yapısını kopyalar, ancak nesnenin parametreleri yoğunlaşır, o zaman model yapısaldır.

Fonksiyonel ve nesne modelleri. Açıklama davranış bakış açısından geliyorsa, model işlevsel bir temel üzerine kuruludur. Her bir nesnenin açıklaması başka bir nesnenin açıklamasından ayrıysa, nesnenin özellikleri açıklanıyorsa, davranışını takip ediyorsa, model nesne yönelimlidir.

Her yaklaşımın kendine göre avantajları ve dezavantajları vardır. Farklı matematiksel araçların, problemleri çözmek için farklı yetenekleri (kapasitesi), bilgi işlem kaynakları için farklı ihtiyaçları vardır. Aynı nesne farklı şekillerde tanımlanabilir. Mühendis, mevcut koşullara ve karşılaştığı soruna dayanarak şu veya bu temsili doğru bir şekilde uygulamalıdır.

Yukarıdaki sınıflandırma idealdir. Karmaşık sistem modelleri genellikle karmaşık bir forma sahiptir, aynı anda birkaç temsil kullanırlar. Modeli, cebirin önceden formüle edildiği bir türe indirgemek mümkünse, modelin incelenmesi, üzerindeki problemlerin çözümü önemli ölçüde basitleştirilir ve tipik hale gelir. Bunu yapmak için, model çeşitli şekillerde (basitleştirme, yeniden adlandırma ve diğerleri) kanonik bir forma, yani cebir ve yöntemlerinin halihazırda formüle edilmiş olduğu bir forma indirgenmelidir. Kullanılan modelin türüne (cebirsel, diferansiyel, grafikler vb.) bağlı olarak, çalışmanın farklı aşamalarında çeşitli matematiksel araçlar kullanılmaktadır.

Şimdi doğrudan simülasyonun kendisiyle ilgili konuların ele alınmasına geçelim. Modelleme, bilgi nesnelerini kendi modelleri üzerinde inceleme yöntemi; gerçek hayattaki nesnelerin ve fenomenlerin (organik ve inorganik sistemler, mühendislik cihazları, çeşitli süreçler? fiziksel, kimyasal, biyolojik, sosyal) modellerini oluşturma ve inceleme ve belirlemek için inşa edilmiş nesneler ya da özelliklerini geliştirmek, yapım, yönetim vb. yollarının rasyonelleştirilmesi." (8 p421). Modelleme şunlar olabilir:

Konu (nesnenin modeldeki ana geometrik, dinamik, işlevsel özelliklerinin incelenmesi);

Fiziksel (fiziksel süreçlerin yeniden üretimi);

Konu - matematiksel (farklı bir fiziksel doğaya sahip herhangi bir olgunun deneysel olarak incelenmesiyle fiziksel bir sürecin incelenmesi, ancak modellenen süreçle aynı matematiksel ilişkilerle tanımlanır);

İşaret (hesaplamalı modelleme, soyut - matematiksel).

3. Modellemenin Hedefleri

İyi oluşturulmuş bir model, kural olarak, araştırmacı için gerçek bir nesneden daha erişilebilir, daha bilgilendirici ve daha uygundur. Bilimsel alanda modellemede izlenen ana hedefleri göz önünde bulundurun. Modellerin en önemli ve en yaygın amacı, karmaşık süreçlerin ve fenomenlerin davranışını tahmin etme çalışmasında uygulanmasıdır. Bazı nesnelerin ve fenomenlerin doğrudan hiç çalışılamayacağı akılda tutulmalıdır. Kabul edilemez, örneğin geniş ölçekli doğal ülke ekonomisiyle veya nüfusunun sağlığıyla ilgili deneyler (her ikisi de belirli bir sıklıkta sahnelenmesine ve uygulanmasına rağmen). Herhangi bir devletin veya halkın geçmişiyle deney yapmak temelde imkansızdır ( Tarih, dilek kipi ruh halini hoş görmez ). Yıldızların yapısını doğrudan incelemek için bir deney yapmak (en azından şu anda) mümkün değildir. Birçok deney, bir kişi veya çevresi için yüksek maliyetleri veya riskleri nedeniyle uygulanabilir değildir. Kural olarak, şu anda, fenomenin çeşitli modellerinin tüm üçüncü taraf ön çalışmaları, herhangi bir karmaşık deneyin yürütülmesinden önce gelir. Ayrıca, bilgisayar kullanan modeller üzerinde yapılan deneyler, tam ölçekli deneyler için bir plan geliştirmeyi, ölçüm ekipmanının gerekli özelliklerini bulmayı, gözlem yapmak için bir zaman çerçevesi belirlemeyi ve ayrıca böyle bir deneyin maliyetini tahmin etmeyi mümkün kılar. Modellerin bir başka, daha az önemli olmayan amacı, bir nesnenin belirli özelliklerini oluşturan en önemli faktörleri belirlemeye yardımcı olmalarıdır, çünkü modelin kendisi, orijinal nesnenin yalnızca bazı ana özelliklerini yansıtır; bu, aşağıdaki durumlarda dikkate alınması gerekir. belirli bir süreci veya fenomeni incelemek. Örneğin, Dünya yüzeyine yakın atmosferdeki devasa bir cismin hareketini incelerken, bilinen deneysel veriler ve ön fiziksel analiz temelinde, ivmenin önemli ölçüde bu cismin kütlesine ve geometrik şekline bağlı olduğu bulunabilir. (özellikle, nesnenin hareket yönüne olan kesitinin boyutuna), belirli bir derecede yüzey pürüzlülüğünde, ancak yüzeyin rengine bağlı değildir. Hava direncinin ihmal edilebileceği atmosferin üst katmanlarında aynı cismin hareketi düşünüldüğünde hem şekil hem de yüzey pürüzlülüğü önemsiz hale gelir.

Elbette, herhangi bir gerçek süreç veya fenomen modeli, nesnel olarak var olan bir model (süreç, fenomen) olarak kendisinden "daha fakirdir". Aynı zamanda, iyi bir model gerçeklikten kastedilenden "daha zengindir", çünkü karmaşık sistemlerde bir kişi (veya bir grup insan) kural olarak tüm bağlantı setini "bir kerede" anlayamaz. ". Model, onunla "oynamanıza" izin verir: belirli bağlantıları etkinleştirin veya devre dışı bırakın, bir bütün olarak sistemin davranışının önemini anlamak için bunları değiştirin.

Model, çeşitli kontrol seçeneklerini test ederek bir nesneyi nasıl düzgün bir şekilde kontrol edeceğinizi öğrenmenizi sağlar. Bunun için gerçek bir nesne kullanmak genellikle riskli veya basitçe imkansızdır. Örneğin, modern bir uçağı bir simülatörde (yani bir modelde) uçurmanın ilk becerilerini öğrenmek, kendinizi ve pahalı bir arabayı riske atmaktan daha güvenli, daha hızlı ve daha ucuzdur.

Bir nesnenin özellikleri zamanla değişirse, böyle bir nesnenin çeşitli faktörlerin etkisi altındaki durumlarını tahmin etme görevi özellikle önem kazanır. Örneğin, herhangi bir karmaşık teknik cihazı tasarlarken ve çalıştırırken, hem bireysel alt sistemlerin hem de bir bütün olarak cihazın işleyişinin güvenilirliğindeki değişiklikleri tahmin edebilmek arzu edilir.

Bu nedenle, modele aşağıdakiler için ihtiyaç vardır:

) belirli bir nesnenin nasıl çalıştığını anlamak: yapısı, iç bağlantıları, temel özellikleri, gelişim yasaları, kendini geliştirme ve çevre ile etkileşimi nedir;

) bir nesneyi veya süreci yönetmeyi öğrenmek, verilen hedefler ve kriterler için en iyi yönetim yöntemlerini belirlemek;

3) belirtilen yöntemlerin ve nesne üzerindeki etki biçimlerinin uygulanmasının doğrudan ve dolaylı sonuçlarını tahmin edin.

simülasyon bilim deneyi

4. Temel simülasyon işlevleri

1 Deneysel araştırma aracı olarak modelleme

Malzeme modellerinin deneysel aktivite araçları olarak değerlendirilmesi, modellerin kullanıldığı deneylerin kullanılmadıkları deneylerden nasıl farklı olduğunu bulma ihtiyacını ortaya çıkarmaktadır. Bilimin gelişimine paralel olarak gerçekleşen deneyin ana uygulama biçimlerinden birine dönüşmesi, doğa bilimlerinin üretimde yaygın olarak kullanılmasının mümkün hale gelmesiyle bir gerçek haline geldi ve bu da ilk endüstriyel gelişmenin sonucuydu. makine üretimi çağını açan devrim. Bir pratik etkinlik biçimi olarak deneyin özelliği, deneyin bir kişinin gerçeğe karşı aktif tutumunu ifade etmesidir. Bu nedenle, Marksist epistemolojide deney ve bilimsel bilgi arasında net bir ayrım yapılır. Her ne kadar herhangi bir deney, araştırmanın gerekli bir aşaması olarak gözlemi de içerir. Bununla birlikte, gözleme ek olarak deney, incelenen sürecin gidişatına aktif müdahale olarak devrimci pratik için böylesine önemli bir işaret de içerir. "Deney altında, bilimsel bilgi, nesnel kalıpların keşfedilmesi ve incelenen nesne (süreç) üzerindeki etkinin özel araç ve gereçler aracılığıyla ortaya çıkması amacıyla gerçekleştirilen faaliyet türü anlaşılmaktadır." .

Mevcut malzeme modellerinin özel deneysel araştırma araçları olarak kullanılmasıyla karakterize edilen özel bir deney şekli vardır. Bu forma model deney denir. Deney araçlarının şu ya da bu şekilde incelenen nesneyle etkileşime girdiği geleneksel bir deneyin aksine, burada hiçbir etkileşim yoktur, çünkü bunlar nesnenin kendisiyle değil, onun ikamesiyle deney yapıyorlar. Aynı zamanda, ikame nesne ve deney düzeneği birleştirilir, işletim modelinde tek bir bütün halinde birleştirilir. Böylece, modelin deneyde oynadığı ikili rol ortaya çıkar: hem bir çalışma nesnesi hem de deneysel bir araçtır. Bazı yazarlara göre bir model deneyi için aşağıdaki ana işlemler karakteristiktir:

Doğal bir nesneden bir modele geçiş - bir model oluşturmak (kelimenin tam anlamıyla modelleme);

Modelin deneysel çalışması;

Çalışma sırasında elde edilen sonuçların bu nesneye aktarılmasından oluşan bir modelden doğal bir nesneye geçiş.

Model deneye girer, yalnızca çalışma nesnesini değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda geleneksel bir deneyin bazı nesnelerinin çalışıldığı koşulları da değiştirebilir. Sıradan bir deney, teorik bir anın yalnızca çalışmanın ilk anında - bir hipotez ortaya koyma, onu değerlendirme vb. - ayrıca son aşamada - elde edilen verilerin tartışılması, yorumlanması ve genelleştirilmesini varsayar. Bir model deneyinde, model ile doğal nesne arasındaki benzerlik ilişkisini ve elde edilen verileri bu nesneye tahmin etme olasılığını doğrulamak da gereklidir. V.A. IIItoff, "Modelleme ve Felsefe" adlı kitabında, esas olarak fiziksel modelleme alanında bir model deneyinin teorik temelinin benzerlik teorisi olduğunu söylüyor. Model ve doğanın aynı (veya hemen hemen aynı) fiziksel yapıya sahip olduğu durumlar için modelleme kuralları verir (2 s31). Ancak şu anda modelleme pratiği, mekanik fenomenlerin nispeten sınırlı aralığının ötesine geçmiştir. Modellenen nesneden fiziksel yapıları farklı olan ortaya çıkan matematiksel modeller, fiziksel modellemenin sınırlı olasılıklarının üstesinden gelmeyi mümkün kılmıştır. Matematiksel modellemede, ilişki modelinin temeli - doğa, modelin ve nesnenin nitel heterojenliğini, maddenin farklı hareket biçimlerine ait olmalarını dikkate alan benzerlik teorisinin böyle bir genellemesidir. Böyle bir genelleme, daha soyut bir sistem izomorfizmi teorisi şeklini alır.

4.2 Modelleme ve hakikat sorunu

İlginç bir soru, gerçeği kanıtlama ve doğru bilgiyi arama sürecinde modellemenin kendisinin nasıl bir rol oynadığıdır. Bir modelin gerçeği ile ne kastedilmektedir? Eğer genel olarak hakikat, “bilgimizin nesnel gerçekliğe oranı” ise (2 p178), o zaman bir modelin doğruluğu, modelin nesneye uygunluğu anlamına gelir ve modelin yanlışlığı, böyle bir uygunluğun olmaması anlamına gelir. Böyle bir tanım gereklidir ancak yeterli değildir. Bir tür veya başka bir modelin incelenen fenomeni yeniden ürettiği koşullar dikkate alınarak daha fazla açıklama gereklidir. Örneğin, modeldeki ve nesnedeki fiziksel süreçler farklı olduğunda, genel kalıplarının ifade edildiği matematiksel formun kimliğini varsayan, fiziksel analojilere dayalı matematiksel modellemede bir model ve bir nesnenin benzerliği için koşullar. , daha genel, daha soyut. Bu nedenle, belirli modeller oluşturulurken, bazı yönler, özellikler ve hatta ilişkiler her zaman kasıtlı olarak soyutlanır, bu nedenle model ile orijinal arasındaki benzerlik bir dizi parametrede açıkça korunmaz. Böylece Rutherford'un gezegensel atom modeli, atomun elektronik yapısının incelenmesi çerçevesinde doğru çıktı ve J. J. Thompson'ın modeli, yapısı elektronik yapı ile çakışmadığı için yanlış çıktı. Gerçek, bilginin bir özelliğidir ve maddi dünyanın nesneleri doğru değil, yanlış değil, sadece varlar. Model iki tür bilgiyi uygular:

Bazı nesneleri yeniden üretmek için oluşturulmuş bir sistem olarak modelin kendisi (yapısı, süreçleri, işlevleri) bilgisi;

Modelin inşa edildiği teorik bilgi.

Modelin inşasının altında yatan teorik değerlendirmeleri ve yöntemleri tam olarak akılda tutarak, bu modelin nesneyi ne kadar doğru yansıttığı ve onu ne kadar tam olarak yansıttığı hakkında sorular sormak mümkündür. Bu durumda, insan tarafından yaratılan herhangi bir nesnenin benzer doğal nesnelerle karşılaştırılabilirliği ve bu nesnenin doğruluğu fikri ortaya çıkar. Ancak bu, yalnızca bu tür nesneler, doğal bir nesnenin belirli özelliklerini tasvir etmek, kopyalamak, çoğaltmak gibi özel bir amaçla yaratıldıysa anlamlıdır. Böylece, gerçeğin maddi modellerin doğasında olduğunu söyleyebiliriz:

Kesin bilgi ile olan bağlantıları sayesinde;

Modellenen süreç veya fenomenin yapısı ile yapısının izomorfizminin varlığı (veya yokluğu) nedeniyle;

modelin modellenen nesneyle ilişkisi nedeniyle, bu onu bilişsel sürecin bir parçası yapar ve belirli bilişsel görevlerin çözülmesine izin verir.

"Ve bu bağlamda, maddi model epistemolojik olarak ikincildir, epistemolojik yansımanın bir unsuru olarak hareket eder" (2 s.180).

Model, yalnızca bu teoride formüle edilen ve modelde uygulanan bu tür bağlantıların, ilişkilerin, yapıların, kalıpların gerçekten var olup olmadığını kontrol etmek için bir araç olarak kabul edilemez. Modelin başarılı bir şekilde çalışması, teorinin doğruluğunun pratik bir kanıtıdır, yani bu teorinin doğruluğunun deneysel kanıtının bir parçasıdır.

5. Modellerin deney yapısındaki yeri, model deneyi

İyi tasarlanmış herhangi bir deney, çalışan bir modelin kullanımını içeriyor gibi görünebilir. Gerçekten de, bir olgu bir deney düzeneğinde "saf" bir biçimde çalışıldığından ve elde edilen sonuçlar yalnızca tek bir deneyde verilen tek bir olguyu değil, aynı zamanda deneyin sonuçlarının aktarıldığı bu sınıftaki diğer olguları da karakterize eder. bir şekilde, bu fenomen belirli bir anlamda aynı sınıftaki diğer fenomenlerin bir modeli olarak düşünülebilir. Ancak bu böyle değildir, çünkü belirli bir tek deneyde incelenen fenomenler ile aynı alandaki diğer fenomenler arasındaki ilişki bir benzerlik ilişkisidir, analoji değil, oysa bir model ilişkisi için esas olan kesinlikle ikincisidir. . Bu nedenle, özel bir tane seçilmelidir! Mevcut malzeme modellerinin özel deneysel araştırma araçları olarak kullanılmasıyla karakterize edilen bir deney biçimi. Bu deney biçimine model deneyi veya simülasyon denir.

Model deney ile olağan deney arasındaki önemli bir fark, kendine özgü yapısıdır. Geleneksel bir deneyde deneysel araştırma araçları bir şekilde doğrudan inceleme nesnesi ile etkileşime girerken, bir model deneyde böyle bir etkileşim yoktur, çünkü burada nesnenin kendisiyle değil, onun yerine geçenle deney yapıyorlar. Aynı zamanda, işletim modelinde ikame nesne ve deney düzeneğinin birleştirilip tek bir bütün halinde birleştirilmesi dikkat çekicidir. Akademisyen L. I. Sedov, “Modelleme” yazıyor, “doğada bizi ilgilendiren bir fenomeni, benzer bir fenomeni daha küçük veya daha büyük ölçekli bir model üzerinde, genellikle özel laboratuvar koşullarında çalışarak incelemenin yerini alıyor. Modellemenin temel anlamı, modellerle yapılan deneylerin sonuçlarına dayanarak, etkilerin doğası ve fenomenle ilişkili çeşitli nicelikler hakkında doğal koşullarda gerekli cevapların verilmesinin mümkün olacağıdır.

Bu bağlamda, belirli bir örnek kullanarak bir model deneyinin yapısını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Bunun için bir buhar kazanındaki gazların hareketinin bir modelini alıyoruz. Böyle bir model aşağıdaki şekilde inşa edilmiş ve incelenmiştir. Kazan nesnesinin endüstriyel testlerinden, karakteristik değerler şeklinde sunulan bazı veriler ve parametreler elde edilir. Uygun teorik araçların (mantıksal kurallar, matematiksel araçlar, benzerlik teorisinin kuralları ve kriterleri) yardımıyla, tasarımı için en uygun koşulların (boyutlar, modelleme elemanlarının fiziksel doğası) sorusunun çözülmesine izin veren model hesaplanır. , malzeme seçimi, sonraki çalışmanın yöntemleri ve hedefleri). Bu nedenle, ilk aşama, modelin teorik olarak hesaplanması, daha sonraki deneylerin görevleri, hedefleri ve yöntemleri hakkında teorik düşüncelerdir. Bir sonraki adım, modelin kendisini oluşturmaktır. Ayrıca gözlemler yapılır, gerekli parametrelerin ölçümleri, koşulların değişmesi ve çeşitlenmesi, modelin çalışma koşullarının tekrarı vb.

Örneğin, bir kazandaki gaz hareketi modelini incelemek aşağıdaki gibidir. Açıkça yeterli olmayan basit gözlemle sınırlı olmamakla birlikte, fotoğraflar özel aydınlatma kullanılarak çekilir, öznellik damgasını taşımalarına rağmen yine de büyük sadelik ve netlik ile ayırt edilen çizgiler çizilir. Sıvının tüplerden hareketini gözlemleme koşullarını iyileştirmek için, çeşitli renklendirme yöntemleri kullanılır. Daha sonra su veya gazların basıncı veya hareket hızı, sıvı akışı, sıcaklık, ısı miktarı vb. ölçümler yapılır.

Bu nedenle, deneyin yeni aşamasında, model oluşturulduğunda, deneycinin öznel etkinliği devam eder, ancak deneyin nesnel tarafı ile ilgili yeni anlar buna eklenir - modelin kendisi (yani bazı deneysel kurulumlar) ve gözlem ve ölçümlerin yapıldığı teknik araçlar (lambalar, ekranlar, kameralar, kimyasallar, termometreler, kalorimetreler ve diğer ölçüm cihazları). Modelin çalışmasında kullanılan tüm bu araçlar, herhangi bir deneyin nesnel yönünü karakterize eden maddi araçlardır. Ancak burada, bunlara ek olarak, modelin kendisi, bizim durumumuzda, bir buhar kazanı modeli, amaç tarafına aittir.

Şu soruyu gündeme getirmek meşrudur: Modelin deneydeki yeri nedir? Epistemolojik nesnenin yanı sıra deneysel araştırma araçlarının bir parçası olduğu açıktır, ancak tamamen ikincisinin bir parçası mı yoksa onlardan farklı bir şey mi?

Bir yandan, modelin kendi içinde bir amaç olarak değil, yerini aldığı ve belirli benzerlik veya uygunluk ilişkileri içinde olduğu başka bir nesneyi incelemenin bir aracı olarak inşa edildiği açıktır. Araştırmacı, modelin özellikleriyle kendi içinde değil, ancak çalışmaları, kişinin başka bir nesnenin özelliklerini yargılamasına, onun hakkında biraz bilgi edinmesine izin verdiği ölçüde ilgilenir. Bu konu, gerçek bir çalışma nesnesi olarak hareket eder ve onunla ilgili olarak, model yalnızca deneysel bir araştırma aracıdır. Öte yandan, bu deneyde model çalışma konusudur. Belirli koşullar altında çalışma modu incelenmekte, üzerinde sadece görsel gözlemler yapılmamakta, aynı zamanda parametreleri özel aletler kullanılarak ölçülmektedir. Belirli nedensel etkilere maruz kalır ve deneyci bu sistemin bu planlı etkilere verdiği tepkiyi kaydeder, vb. Kısacası, bu deneyde model belirli bir çalışma nesnesi olarak incelenir ve bu bakımdan modeldir. çalışma nesnesi.

Böylece, modelin deneyde gerçekleştirdiği ikili rol ortaya çıkar: hem bir çalışma nesnesidir (başka bir gerçek nesnenin yerini aldığı için) hem de deneysel bir araçtır (çünkü bu nesneyi bilmenin bir aracıdır).

Modelin ikili rolü nedeniyle deneyin yapısı; önemli ölçüde değişir, daha karmaşık hale gelir. Normal veya doğal bir deneyde, cihazın yardımıyla deneyci doğrudan incelenen nesne üzerinde hareket ettiğinden, çalışma nesnesi ve cihaz doğrudan etkileşimdeyse, o zaman model deneyinde deneycinin dikkati odaklanır. Artık her türlü etkiye maruz kalan ve cihazlar yardımıyla incelenen modelin incelenmesi üzerine. Gerçek çalışma nesnesi, deneyin kendisine doğrudan katılmaz.

Model deneyi aşağıdaki ana işlemlerle karakterize edilir: 1) tam ölçekli bir nesneden bir modele geçiş - bir model oluşturma (kelimenin tam anlamıyla modelleme); 2) modelin deneysel çalışması; 3) çalışma sırasında elde edilen sonuçların bu nesneye aktarılmasından oluşan modelden tam ölçekli nesneye geçiş.

Model deneye girer, yalnızca çalışma nesnesini değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda olağan deneyin bazı nesnelerinin çalışıldığı koşulları da değiştirebilir.

Model deneyinde, incelenen çalışmanın nesnesinin kendisi değil, onun ikamesi olduğu gerçeği göz önüne alındığında, model üzerinde elde edilen verilerin hangi temelde ve hangi sınırlar içinde modele aktarılmasının mümkün olduğu sorusu doğal olarak ortaya çıkar. nesne modellenir. Bu sorun, çeşitli malzeme modeli gruplarının özelliklerine bağlı olarak çözülür.

Model deneylerinin bilişsel olasılıkları hakkındaki nihai sonuca bakılmaksızın, bu deneylerin yapısında, deney ortamını ve sonuçlarını çalışma nesnesi ile bağlayan gerekli bir bağlantı olarak teorinin rolünün olduğu gerçeğine hemen dikkat edilmelidir. önemli ölçüde güçlendirilmiştir. Sıradan bir deney, deneyin ilk aşamasında teorik bir momentin varlığını varsayarsa - bir problemin ortaya çıkması, bir hipotezin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi, sonuçların türetilmesi, deney düzeneğinin tasarımıyla ilgili teorik düşünceler ve ayrıca son aşamada - elde edilen verilerin tartışılması ve yorumlanması, genelleştirilmesi, daha sonra model deneyinde, ayrıca model ile doğal nesne arasındaki ilişkiyi teorik olarak doğrulamak gerekir. Bu doğrulama olmadan, bir model deney, gerçek veya doğal bir nesne hakkında bir bilgi kaynağı olmaktan çıktığı için özel bilişsel önemini kaybeder. Bu nedenle, bir model deneyinde teorik yön, alışılmış olandan çok daha güçlü bir şekilde sunulur; hatta daha çok teori ve pratiğin bir birleşimidir.

Model deney, bir dizi nesnenin deneysel araştırma olanaklarını genişletse de, az önce belirtilen durumda, olağan deneyle karşılaştırıldığında bu yöntemin belirli bir zayıflığını fark etmekte başarısız olamaz. Modeli ve nesneyi bağlayan bir bağlantı olarak teorinin dahil edilmesi (öznenin bilinçli etkinliği), model deneyinin kanıtlama gücünü azaltan bir hata kaynağı olabilir. Bununla birlikte, sıradan doğrudan deneylere herhangi bir nedenle erişilemeyen nesnelerin özellikleri, davranışları, düzenlilikleri hakkında sınırsız pratik çalışma olanakları, bir model deney kullanarak insan bilgisinin kapsamını genişletmek için yeni yollar keşfetme olasılığı, tanıklık eder. doğrudan deneye göre avantajları.

Bir model deneyinde model doğrudan çalışıldığından ve çalışmanın sonuçları simüle edilen nesneye aktarıldığından, bu transfer hakkının teorik olarak gerekçelendirilmesi, böyle bir deneyin bir önkoşulu ve ayrılmaz bir parçasıdır. Bu nedenle, model çalışmasının sonuçlarının “gerçek” çalışma nesnesine aktarılmasının sağlandığı teorik araçların tanımı, herhangi bir model deneyinin özünün tanımının gerekli bir parçasıdır.

Çözüm

Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, modelleme yönteminin en uygun, yeterli, objektif ve güvenilir bilimsel araştırma yöntemlerinden biri olduğu ve çoğu bilimde en az kayıpla birçok fenomenin veya sürecin en objektif ve kapsamlı analizine izin verdiği sonucuna varmak uygun görünmektedir. ve risk.

Bu makale, modelleme kavramına ilişkin modern görüşleri hem pratik hem de metodolojik bir bakış açısıyla analiz etmektedir. Bilişsel bir süreç olarak ölçümün teorik ve felsefi yönleri anlaşılmaya çalışılır.

Anladığım kadarıyla, bu çalışmanın ana görevi, modellemenin bilim ve teknolojinin gelişiminde oynadığı ve oynadığı rolü tarihsel açıdan kavramak, modellemenin felsefi temelini belirlemektir.

Yukarıdakilerin tümü, deneysel çalışma sürecinde modellerin ve modellemenin yeterli ve verimli kullanımı ve bilimsel araştırmamda ele alınan süreçlerin incelenmesinde matematiksel olarak işlenmesi için gereklidir.

Edebiyat

1. pmtf.msiu.ru<#"justify">2. Shtoff V.A. Modelleme ve felsefe. M.: "Nauka", 1966.

Vedenov A.A. Düşünme öğelerini modelleme. M.: "Nauka", 1988.

Kochergin A.N. Düşünmenin modellenmesi. M.: "Nauka", 1969.

Frolov I.T. Modellemenin gnoseolojik problemleri. M.: "Nauka", 1961.

Batoroev K.B. Sibernetik ve analoji yöntemi. M.: "Yüksek Okul", 1974.

Beer S. Sibernetik ve üretim yönetimi. M.: "Nauka", 1965.

Deney. modeli. Teori. M. - Berlin: "Bilim", 1982.

9. Muhin O.I. Elektronik kaynak.

Sedov L.I. Mekanikte benzerlik ve boyut yöntemleri. Moskova: GITTL, 1957.

Dur. V.A. Modelleme ve felsefe. M.-L., "Bilim", 1965.

Shtoff V.A. Bilimsel bilgi metodolojisine giriş. Ed. Leningrad Üniversitesi, 1972.

özel ders

Bir konuyu öğrenmek için yardıma mı ihtiyacınız var?

Uzmanlarımız, ilginizi çeken konularda tavsiyelerde bulunacak veya özel ders hizmetleri sunacaktır.
Başvuru yapmak bir danışma alma olasılığı hakkında bilgi edinmek için şu anda konuyu belirterek.

İndirmek:

Ön izleme:

Modelleme yöntemi.

Şu anda, modelleme yöntemi pedagojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Modelleme, model oluşturma ve inceleme yöntemidir. Modelin incelenmesi, nesne hakkında yeni bilgiler, yeni bütünsel bilgiler edinmenizi sağlar.

Modelin temel özellikleri şunlardır: görünürlük, soyutlama, bilimsel fantezi ve hayal unsuru, mantıksal bir inşa yöntemi olarak analoji kullanımı, varsayımsallık unsuru. Diğer bir deyişle,model, görsel biçimde ifade edilen bir hipotezdir.

Modelin önemli bir özelliği, içinde yaratıcı hayal gücünün varlığıdır. Kavramlar, paradigmalar, çeşitli senaryolar, iş ve bilişsel oyunlar vb., örneğin eğitim süreci gibi modelleme biçimleri haline gelebilir.

Bir model oluşturma süreci oldukça zahmetlidir, araştırmacı olduğu gibi birkaç aşamadan geçer.

İlk - araştırmacıyı ilgilendiren fenomenle ilgili deneyimin kapsamlı bir çalışması, bu deneyimin analizi ve genelleştirilmesi ve gelecekteki modelin altında yatan bir hipotezin oluşturulması.

İkinci - bir araştırma programı hazırlamak, geliştirilen programa uygun olarak pratik faaliyetler düzenlemek, uygulama tarafından yönlendirilen ayarlamalar yapmak, modelin temeli olarak alınan ilk araştırma hipotezini netleştirmek.

Üçüncü - Modelin son versiyonunun oluşturulması. Araştırmacı, ikinci aşamada kurgulanmış olgu için deyim yerindeyse çeşitli seçenekler sunuyorsa, üçüncü aşamada bu seçeneklerden yola çıkarak, gideceği sürecin (veya projenin) son örneğini oluşturur. uygulamak.

Pedagojide modelleme, önemli didaktik problemleri çözmek için başarıyla kullanılır. Örneğin, bir öğretmen-araştırmacı, eğitim sürecinin yapısını optimize etmek, öğrencilerin bilişsel bağımsızlığını harekete geçirmek, eğitim sürecinde öğrencilere öğrenci merkezli bir yaklaşım için modeller geliştirebilir.

Modelleme yöntemi, pedagojik bilim için pedagojik süreçlerin matematikleştirilmesi olasılığını açar. Pedagojinin matematikleştirilmesi büyük bir epistemolojik potansiyele sahiptir. Matematiksel modellemenin kullanımı, en çok, eğitim fenomenlerinin ve süreçlerinin özüne dair daha derin bir bilgi ve araştırmanın teorik temellerinin derinleştirilmesi ile yakından ilişkilidir.

Konuyla ilgili: metodolojik gelişmeler, sunumlar ve notlar

İlkokul çağındaki çocuklarda tutarlı monolog konuşmanın düzeltilmesinde modelleme yönteminin uygulanması

Bir konuşma terapisti öğretmeninin konuyla ilgili deneyiminden: "İlkokul çağındaki çocuklarda tutarlı monolog konuşmanın düzeltilmesinde modelleme yönteminin uygulanması" ...

İlkokulda Modelleme Yönteminin Kullanılması

İlkokulda modelleme yöntemini kullanmanın birçok avantajı vardır. Bunların arasında algı kolaylığı, erişilebilirlik, çocuklar ilgi ve anlaşılırdır. Simülasyon kullanımı hem o ...

İlkokulda modelleme yöntemini kullanma.

İlkokul çağı, çocuklarda eğitim faaliyetlerinin oluşumunun başlangıcıdır. Aynı zamanda modelleme, ilkokul çağının sınırlarını aşan ve daha ilerilere gerçekleştirilen bir eylemdir.

Modelleme yönteminin metodik uygulaması

Modelleme yönteminin metodik uygulaması Evrensel bir eğitim eylemi olarak modelleme, aşağıdaki hedeflere ulaşmak için eğitimde kullanılabilir: - bir oryanta...