Роль моделей в теории познания

Дуреева Наталья

Таким образом, в отличие от идеальных моделей первого рода знаковая модель не обладает наглядностью в смысле какого бы то ни было сходства ее элементов с элементами объекта. В силу знаковости такая модель по своей физической природе не имеет уже ничего общего с характером элементов моделируемых объектов.

Применение таких знаковых моделей особенно важно в тех областях науки, которые имеют дело с изучением предельно общих связей, отношений, структур. Метод моделей в математике и логике позволил более глубоко проникнуть в сущность изучаемых отношений и сделать доступным тщательному изучению множество новых сторон, связей, которые ускользали от исследования. Так, например, построение моделей в логике дало возможность ясно и отчетливо, в известном смысле наглядно представить структуру логических связей сложных высказываний, неадекватная языковая

форма которых эту связь затемняла, скрывала. Можно сравнить внедрение метода моделей в математику и логику, начавшееся работами Буля, с изобретением географической карты или открытием структурных формул в химии. Это сравнение не случайно, ибо географическая карта и структурная формула представляют собой также модели, применяемые в соответствующих науках.

Описанные выше два типа идеальных моделей образуют два крайних, предельных случая. Существует множество моделей, в которых сочетаются черты моделей первого и второго рода. Таковы, например, модели молекул в теории химического строения. В них сочетаются знаковые элементы (химический символ, обозначающий атом, и валентный штрих, обозначающий химическую связь между атомами) с пространственным образом, который рассматривается как геометрическое подобие пространственной структуры реальной молекулы, например модель бензола в виде шестиугольника, метана – в форме тетраэдра и т.д. Следует отметить, что для моделирования только порядка химической связи достаточно воспользоваться знаками химических элементов, химической связи и скобками.

Предварительная классификация моделей была ориентирована на формальный, хотя и существенный с гносеологической точки зрения признак – характер отношения модели к объекту, способ воспроизведения в ней действительности.

Необходимо, однако, иметь в виду, что для более глубокого понимания вопроса о роли моделей в познании нужно подвергнуть исследованию также содержание различных моделей. Это дало бы возможность установить, как в зависимости от специфики изучаемой действительности варьируются возможности моделирования, изменяется характер моделей, уменьшается или увеличивается их значение. Классификация моделей, построенная на анализе их содержания, сливается с характеристикой роли моделей в конкретных науках.

При более полной классификации моделей следовало бы также учесть и другие различия между моделями:

1) различие между целостными и частичными (или, менее точно, полными и неполными) моделями (правда, это различие относительно, как относительно различие между целым и частью, например, мозг является частью организма и его модель является частичной по отношению к организму, но по отношению к мозгу может выступать как целостная модель);

2) различие между динамическими (изменяющимися во времени) и статическими (пространственные структуры) моделями;

3) различие между непрерывными и прерывными моделями;

4) различие между моделями, воспроизводящими однозначно детерминированные системы, и моделями вероятностных (стохастических) процессов.

На основании классификации научных моделей существуют две основные функции моделей:

1) практическая – в качестве орудия или средства научного эксперимента в его специфической форме, связанной с использованием материальных, действующих моделей;

2) теоретическая – в качестве специфического образа действительности, в котором соединяются элементы логического и чувственного, абстрактного и конкретного, общего и единичного, наглядного и не наглядного.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение понятия «модель».

2. В чем заключается отличие модели от теории?

3. Перечислите основные функции моделей.

4. В чем специфика классификации научных моделей?

Тема 2

Проблема моделей в философии и методологии науки XIX–XX вв

Характерным признаком того, что модель представляет собой не просто техническое понятие той или иной науки или же частный прием исследования, а именно гносеологическую категорию подобно понятиям опыта, гипотезы, образа и т.п., является борьба различных философских направлений вокруг этой категории.

Прослеживая основные этапы почти никогда в последние сто лет не прекращавшейся дискуссии о роли моделей в познании, можно обнаружить, как менялись аспекты обсуждаемых проблем и сдвигались центры внимания спорящих сторон в связи с теми конкретными задачами и проблемами, которые возникали на пути научного познания в течение рассматриваемого периода. Если вначале обсуждалось значение мысленных, воображаемых моделей, то в последнее время интерес переместился к многим аспектам практического моделирования, модельного эксперимента в связи с теми общими философскими проблемами, которые были порождены развитием кибернетики. На этом этапе в обсуждение философских вопросов моделирования включились и химики, и биологи, и экономисты, и социологи, и языковеды, и психологи, и логики. Но как бы ни изменялись аспекты споров, круг и интересы их участников, в этих спорах явно или неявно прослеживаются две основные линии гносеологических исследований: это линия материализма и линия идеализма.

2.1. Понятие модели в методологии естествознания XIX в

Модель как одно из важных средств познания наиболее широко использовалась в физике. Хотя этот термин получил всеобщее признание и широкое распространение только в XIX в., но уже с самого начала возникновения физики как науки модель выступает в качестве важного и весьма эффективного вспомогательного средства построения теории, разработки гипотез, как орудие открытия и в связи с этим как своеобразная форма знания. У Галилея, который по праву считается основоположником классической физики, мы находим использование мысленных моделей в числе основных логических и методологических приемов. Галилею удалось в единстве использовать физические принципы, выражающие природу механического движения, математические методы выведения закономерных следствий из этих принципов и экспериментальную проверку того, свойственны ли эти выведенные таким образом законы природе, подтверждаются ли выдвинутые гипотезы. И хотя в отличие от физиков XIX в. он нигде не употребляет термин «модель», это средство познания им используется на каждом шагу 1 .

1

Г. Галилей. Диалог о двух главнейших системах мира – птолемеевой и колесниковой. Гостехиздат, М.–Л., 1948, с. 118.

Модели – это мысленные идеализированные системы, в которых отражаются реальные объекты и выполняются исходные принципы и выведенные из них законы (принцип инерции, закон ускоренного движения или закон падения и т.п.). Модель использовалась как абстрактный образ исследуемого реального объекта, как промежуточное звено между теорией и действительностью, как идеализированная система, в которой выполнение законов, сформулированных в теории, не нарушается и не затемняется никакими случайностями. Примером такого использования модели являлось представление о движении тела по наклонной плоскости без трения, сопротивления среды, приуроченное к определенным условиям пространства и времени. Подобный же характер мысленных моделей, абстрактных образов-идеализаций носят представления о математическом маятнике и т.д. В методе Галилея мысленное моделирование обнаруживало ряд функций моделей, таких как способ идеализации, орудие мысленного эксперимента, средство наглядного выражения существенных отношений. Но условием выполнения этих функций было рассмотрение модели как своеобразного образа действительности, как промежуточного звена между ней и абстрактной теорией. Мы не найдем у Галилея подобных оценок и даже соответствующих терминов, но таково гносеологическое и методологическое значение метода моделей, который он так успешно применял. Но Галилей не только обнаружил понимание роли модели как своеобразной формы абстрактного воспроизведения изучаемого объекта, но один из первых сформулировал принципы теории подобия этой количественной основы физического моделирования.

В послегалилеевской физике метод моделей нашел широкое применение. Модели строятся и применяются главным образом тогда, когда физическое познание не ограничивается собиранием и описанием отдельных изолированных фактов или эмпирической индукцией, как в теории Ф. Бэкона, а опирается на творчески поставленный эксперимент, переходит в область гипотез, стремится утвердить объясняющую и предсказывающую теорию, обращается за помощью к научной фантазии, смело ищет новые формы связей, законы, структуры.