Лекція - моделювання як метод пізнання

У своїй діяльності, художньої, наукової, практичної людина часто створює якийсь замінник тієї системи, процесу або явища, з яким йому доводиться мати справу. Метою подібної заміни є вивчення поведінки деякого об'єкта (від лат. Objection -предмет), цікавить людини, в умовах більш доступних (в пізнавальному плані) для організації та проведення подібних досліджень, ніж вивчення оригіналу в реальних умовах його експлуатації. Це дозволяє сформувати таке твердження:

Визначення. об'єктом дослідження може бути все те, на що спрямована людська діяльність. тобто будь-яка подія, явище, суб'єкт, предмет, система, зв'язку, інформація і т.д. іншими словами будь-які матеріальні та нематеріальні освіти, яке в тому чи іншому аспекті цікавлять людини в процесі виконання ним своєї діяльності.

1. об'єкт - Земля, і її замінник - глобус;

2. об'єкт - куточок природи, і його замінник - картина або опис даного куточка природи;

3. об'єкт - літак, і його замінник - модель літака;

4. об'єкт - залізничний вокзал, і його замінник - розклад поїздів;

5. об'єкт - хімічний процес, і його замінник - формула хімічної реакції;

6. об'єкт - токарний верстат, і його замінник - функціональна схема токарного верстата і т.д.

Будь-який об'єкт має велику кількість різних властивостей і характеристик, які можуть зацікавити людину. Саме для виявлення цих властивостей і проводиться заміна об'єкта-оригіналу іншим об'єктом, причому кожен раз подібна заміна здійснюється з тією чи іншою метою - для спрощення уявлення про оригінал; для вивчення процесів, що відбуваються в ньому і, в залежності від цих цілей, в заміннику відображаються ті чи інші властивості об'єкта-оригіналу в рамках поставленого завдання його досліджень.

Визначення. Моделлю вихідного об'єкта, процесу або явища називається якийсь новий об'єкт. який відображає всі істотні властивості вихідного об'єкта, процесу або явища.

Один і той же об'єкт-оригінал може мати безліч моделей, а різні об'єкти-оригінали можуть описуватися однією і тією ж моделлю.

Визначення. Метод опосередкованого пізнання. при якому досліджуваний об'єкт-оригінал знаходиться в деякому відповідно до іншим об'єктом-моделлю. при цьому модель здатна в тому чи іншому відношенні заміщати оригінал на деяких стадіях пізнавального процесу, називається методом моделювання або простомоделірованіем.

Стадії пізнання, на яких відбувається така заміна, а також форми відповідності моделі і оригіналу можуть бути різними:

§ Моделювання як пізнавальний процес. що містить переробку інформації, що надходить із зовнішнього середовища, про що відбуваються в ній явища, в результаті чого в свідомості з'являються нові образи, нові знання, відповідні досліджуваних об'єктів, які в даному випадку є зовнішнє середовище з будь-які об'єкти в ній знаходяться;

§ Моделювання, що полягає в побудові деякої системи-моделі (вторинної системи), пов'язаної певними співвідношеннями подоби з системою-оригіналом (вихідної досліджуваної системою), причому в цьому випадку відображення однієї системи в іншу є засобом виявлення залежностей між двома системами, відображеними у співвідношеннях подоби , а не результатом безпосереднього вивчення інформації, що надходить.

Будь-який об'єкт може розглядатися як цілісна система. і будь-яка система, яка є сукупністю взаємопов'язаних елементів, може бути розглянута як окремий об'єкт.

Приклад: модель молекули речовини при вивченні властивостей самої речовини - це об'єкт, але якщо модель побудована для вивчення властивостей взаємодії і будови атомів, ядра цієї молекули - то в цьому аспекті подібна модель повинна розглядатися як система.

Визначення. Система - це:

1. Внутрішньо організована цілісність. елементи якої взаємопов'язані так, що виникає, як мінімум, одне нова якість, не властиве жодному з елементів цієї цілісності;

2. Організоване безліч структурних елементів. взаємопов'язаних і виконують певні функції;

3. Будь-який об'єкт. який одночасно розглядається і як єдине ціле. і як сукупність різнорідних елементів (об'єктів), об'єднаних для досягнення певного результату.

Визначення. Елемент системи - складова частина системи, об'єкт, що виконує певні функції в системі і в рамках даного завдання який не підлягає подальшому поділу на частини. Залежно від виду системи елементами можуть бути предмети, властивості, стану, зв'язку, відносини, етапи, цикли, рівні функціонування і розвитку.

Визначення. Структура системи - виділення в системі елементів і зв'язків між елементами, тобто визначення того, як елементи співвідносяться один з одним.

Визначення. Підсистема - сукупність елементів системи з їх взаємозв'язками. Це самостійна частина системи, мета якої підпорядкована меті функціонування системи в цілому. Процес розчленування системи на підсистеми називається декомпозиція системи.

Будь-яка система має низку основоположних властивостей:

§ цілісність і подільність. З одного боку, система - це сукупність об'єктів, які можуть бути розглянуті як єдине ціле, подумки обмежене в просторі або часі. З іншого боку, в системі можуть бути виділені складові її елементи. Видалення з системи елемента змінює її властивості.

§ структурність (взаимосвязностью елементів). Характеристики системи, її поведінку залежать не тільки від властивостей складових її елементів, але і від способу їх взаємозв'язку, тобто від структури системи.

§ неоднозначність відповідності «система - структура системи». Оскільки структура - це тільки деяка характеристика системи, то і в залежності від цілей системи, можна виділити різні зв'язку, ознаки та властивості системи в якості структурних. Тобто в загальному випадку однозначної відповідності між системою і її структурою немає.

§ интегративность. Системі притаманні інтегративні (системні) властивості, які не властиві жодному з її елементів окремо, але залежать від їх властивостей.

§ ієрархічність. При зміні мети (завдань) дослідження кожен елемент або сукупність декількох елементів системи можуть розглядатися як нові системи (підсистеми), а досліджувана система - як елемент більш широкої системи (надсистеми).

§ взаємодія із середовищем. Система виявляє свої властивості в процесі взаємодії із середовищем.

Отже, ознакою системи є її цілісне функціонування. Система є не набором окремих елементів, а сукупністю взаємопов'язаних елементів. Стан системи характеризується її структурою. тобто складом і властивостями елементів, їх відносинами і зв'язками між собою. Якщо структура системи змінюється, то система може перестати функціонувати як ціле.

Ще роботи з інформатики

Реферат з інформатики

Схожі статті