Способы воплощения моделей

Модель является отношением между отображаемым и отображающим объектами. На отношение существенным образом влияет цель, под которую создается модель. Так как рассматриваются только модели, сознательно создаваемые человеком, то в его распоряжении имеется два типа материалов для построения моделей - средства самого сознания и средства окружающего материального мира.

Цель моделирования диктует, какие стороны оригинала нужно отразить в модели. Различным целям соответствуют разные модели одного и того же объекта. Модели могут строиться средствами мышления (абстрактные модели) либо средствами материального мира (реальные модели).

Особое место среди абстрактных моделей занимают языковые (текстовые или табличные) модели. Неоднозначность, расплывчатость естественного языка, полезная во многих случаях, может мешать в некоторых видах практики. Тогда создаются более точные (профессиональные) языки, которые образуют иерархию все более и более точных языков, завершающуюся предельно формализованным языком математики.

Чтобы достичь реальных целей, под которые создается формальная модель, недостаточно только факта ее наличия. Модель должна быть в достаточной степени согласована с особенностями окружающей среды (культурой). Это свойство модели называется ингерентностью.

Факторы, которые позволяют с помощью конечных моделей отображать бесконечное разнообразие действительности, и не просто отображать, а отображать достаточно точно, это упрощенность и приближенность моделей.

Упрощенность моделей основана как на свойствах мышления, ресурсов моделирования, так и на свойствах самой природы. Часто оказывается, что из нескольких моделей, одинаково хорошо описывающих конкретное явление, ближе к истинной природе отображаемого явления оказывается та, которая проще.

Причинами упрощенности являются конечность модели, отображение моделью только главных, наиболее существенных эффектов, а также ограниченность средств оперирования с моделью (необходимость ингерентности). Упрощенность характеризует качественные различия модели и оригинала. Модель конечна, так как отображает оригинал лишь в конечном числе отношений и ресурсы моделирования конечны и поэтому всегда упрощенно отображает оригинал.

Приближенность отображения действительности с помощью моделей является вторым фактором, позволяющим преодолевать бесконечность мира в конечном познании. Приближенность модели может быть высокой в одних случаях, варьироваться и быть заметной в других, но всегда модель – это всегда другой объект, и различия неизбежны.

Различие само по себе не может быть ни большим, ни малым: само по себе оно либо есть, либо его нет. Величину, меру, степень приемлемости различия можно ввести, только соотнеся его с целью моделирования. Например, точность наручных часов, вполне достаточная для бытовых целей, совершенно недостаточна при регистрации спортивных рекордов или для целей астрономии.

Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называют адекватной этой цели. Понимание адекватности не полностью совпадает с требованиями полноты, точности и правильности (истинности): адекватность означает, что эти требования выполнены не вообще (так сказать, безмерно), а лишь в той мере, которая достаточна для достижения цели.

В ряде случаев удается ввести некоторую меру адекватности модели, т.е. указать способ сравнения двух моделей по степени успешности достижения цели с их помощью. Если к тому же такой способ приводит к количественно выражаемой мере адекватности, то задача улучшения модели существенно облегчается. Именно в таких случаях можно количественно ставить вопросы об идентификации модели - нахождении в заданном классе моделей наиболее адекватной, об исследовании чувствительности и устойчивости моделей - зависимости меры адекватности модели от ее точности, об адаптации моделей - подстройке параметров модели с целью повышения адекватности и т.п.

Различие между моделью и оригиналом вызвано тем, что отображать реальность можно лишь в конечном числе отношений, конечными средствами. В результате упрощение и приближенность модели необходимы, неизбежны; но замечательное свойство мира и нас самих состоит в том, что этого достаточно для человеческой практики.

Реальные модели служат заместителями оригинала благодаря своему подобию с ним. Возможны три вида подобия: прямое (устанавливаемое через физическое взаимодействие), косвенное (устанавливаемое через аналогию, т.е. через общую абстрактную модель) и условное ( устанавливаемое через соглашение).

В каждой модели есть доля истины, т.е. в чем-то любая модель правильно отражает оригинал. Степень истинности модели проявляется при практическом соотнесении модели и оригинала (" практика - критерий истинности"). В модели кроме, безусловно, истинного содержания, есть и то, что верное лишь при определенных условиях и нечто " неверное", т.е. не имеющее отношения к оригиналу.

Главная ценность моделей как формы знаний состоит в том, что они содержат объективную истину, т.е. в чем-то правильно отображают моделируемое. При этом в каждых конкретных условиях фактическое соотношение истинного и ложного в данной модели точно неизвестно. Ответ на этот вопрос могут дать только результаты ее практического использования. Однако в любом случае, несомненно, модель принципиально беднее оригинала, это ее фундаментальное свойство.

Пользование готовыми моделями обычно не требует знания их истории, но знание закономерностей развития моделей является для разработчиков полезной информацией. В процессе построения моделей часто отсутствуют однозначные подходы к решению поставленной задачи. Неформализуемость отдельных этапов, однако, не означает, что наука вообще и алгоритмизация в частности не могут дать никаких полезных и конкретных рекомендаций.

В таких случаях эффективность моделирования повышают эвристические способности человеческого интеллекта использовать всю имеющуюся в его распоряжении информацию, разделять процесс моделирования на отдельные этапы. Затем детально изучать каждый этап и описывать его индивидуальные особенности с максимально возможной степенью формализации, а также рассматривать и оценивать возможные варианты методологического подхода. Поэтому на практике моделирование остается неразделимым сочетанием, сплавом науки и искусства.