НАУЧНАЯ МОДЕЛЬ.
Модель (от лат. modus, modulus - мера, образ, способ) - искусственно созданный объект, опытный образец или информационно-знаковый аналог изучаемого объекта, выступающего в качестве оригинала.
Некий объект (макет, структура, знаковая система и т. п.) может играть роль модели в том случае, если между ним и другим предметом, называемым оригиналом, существует отношение тождества в заданном интервале абстракции. В этом смысле модель есть изоморфный или гомоморфный образ исследуемого объекта. Под моделью понимается система, которая способна так замещать объект познания, что ее изучение дает новое знание об объекте познания. Например, наблюдать процессы прошлого или явления микромира не представляется возможным, поэтому они изучаются на моделях. Процесс моделирования включает в себя постановку задачи, создание или выбор модели, исследование модели, перенос знания с модели на оригинал. Научные модели в процессе познания выполняют критериальную (функцию проверки теории), объяснительную и предсказательную функции.
Термин «научная модель» употребляется в значении некоторой теории и в значении чего-то такого, к чему теория относится, т. е. к тому, что она описывает или отражает. В значении теории термин «модель» употребляется в математических науках. В математике утвердилась идея о согласованности между собой различных частей математики, а понятие модели было введено в математику именно для развития этой идеи. В данном контексте модель обозначает теорию, которая обладает структурным подобием по отношению к другой теории. Эти теории стали называть изоморфными, причем одна из них выступает как модель другой, и наоборот. В науках о природе понятие модели применяется для обозначения того, что она описывает. Модель - это мысленно или практически созданная структура, которая воспроизводит ту или иную часть действительности в схематизированной или идеали-
зированной, в упрощенной или наглядной формах.
Подобные модели представляют собой важный момент научной картины мира, момент, который содержит элемент фантазии, творческого воображения, но при этом отражает реальные факты.В. Томсон в «Балтиморских лекциях» писал, что понять явление - значить построить его механическую модель. С XIX в. начинается осмысление метода моделирования, который в результате теоретических исследований И. Ньютона, Ж. Бертрана и Д. К. Максвелла в 1950-1960-х гг. стал применяться в сфере научного творчества, экспериментирования и в практической области. В 1946 г. была опубликована статья Н. Винера и А. Ро- зенблюта «Роль моделей в науке», в которой анализируются гносеологические и методологические проблемы научных моделей и моделирования.
Научные модели отображают и воспроизводят в более простом, уменьшенном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами изучаемого объекта, непосредственное изучение которого связано с какими-либо трудностями. Создание моделей невозможно без использования метода аналогии. Конструируя модели, необходимо не упускать из виду, что как бы ни была хороша модель, она лишь приближенно отображает исследуемый объект, огрубляя и упрощая его. Модель и оригинал не тождественны, а только сходны. Умозаключения по аналогии, понимаемые как перенос информации об одних объектах на другие, составляют гносеологическую основу моделирования.
Существуют различные классификации научных моделей. В. А. Штофф в работе «Моделирование и философия» (1966) предлагает классификацию, основанием которой служит понимание модели как средства отображения, воспроизведения той или иной части действительности. В связи с этим модели подразделяются на мысленные (идеальные) и материальные. К мысленным моделям относятся: образные (модели-аналоги, модели-идеализации, гипотетические модели), смешанные (схемы, карты, структурные формы химии, графики, чертежи) и знаковые (определенным образом интерпретированные знаковые системы) модели. Идеальные модели существуют лишь в мыслительной деятельности людей и функционируют по законам логики.
К материальным моделям относятся модели, созданные человеком, существующие объективно и имеющие материальное воплощение, их называют натурными моделями. Материальные модели подразделяются на пространственно подобные (макеты, муляжи), физически подобные (модели, обладающие механическим, динамическим, кинематическим и другими видами физического подобия с оригиналом) и математически подобные (аналоговые, структурные модели, цифровые машины, функциональные кибернетические устройства). В данной классификации учтены различные виды моделей и моделирования.
Примером идеализированной модели физического тела является абстрактный объект, воспроизводящий некоторые физические свойства реального объекта, существенные для определенного круга задач. Модели такого рода позволяют изучать реальные объекты, формулировать физические законы, создавать физические теории. В настоящее время большую роль в науке играет именно математическое моделирование, в основе которого лежит общность функциональной зависимости различных по своему вещественному составу и свойствам объектов. Математическая модель объекта, процесса или явления позволяет раскрыть математические закономерности, с помощью которых описываются основные характеристики моделируемого феномена. Такая разновидность, как статистическая модель, представляет собой совокупность допущений, лежащих в основе заданного теста и относящихся к форме данных, характеру переменных, природе выборки, природе генеральной совокупности, из которой была получена выборка. Структурная модель представляет собой реконструкцию
структуры изучаемого объекта, когда в соответствии с формальными правилами, отбираются и систематически увязываются важные переменные, описывающие структуру. Различают такие формальные и неформальные модели: неформальная модель представляет собой упрощенное описание процесса или ситуации в терминах естественного языка, тогда как формальная модель задается на математическом или другом формализованном языке.
Метод построения моделей носит общенаучный характер. Роль модели в научном познании весьма значительна, так как научная модель служит средством познания явлений объективного мира и в особенности тех, которые не даны нам непосредственно.
О. Н. Дьячкова