Философия Науки. Хрестоматия
Шрифт:
Исходя из сказанного выше, мы принимаем для дальнейшего следующее исходное определение модели. Под моделью понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте (1, с. 19). <...>
В модельном объяснении дедукция играет подчиненную роль, а главную роль играют аналогия и построение модели. В теоретическом же объяснении с его дедуктивной схемой модель отсутствует и единственным логическим орудием объяснения является дедукция. <...>
В результате такого сопоставления становится ясным, что, в то время как теоретическое объяснение, использующее дедуктивную схему, представляет собой строгое, достоверное и прямое объяснение, модельное объяснение основано на применении метода аналогии и является объяснением неоднозначным (возможным), гипотетическим
Благодаря этому в модельном объяснении может быть, в отличие от дедуктивной схемы, выражен любой из вышеперечисленных типов объяснения, так как создаваемая или выбираемая модель может выражать причинные связи, законы, структуры и структурно-функциональные зависимости, функции и динамику (историю), сходные с соответствующими характеристиками объясняемого явления.
Таким образом, принцип модельного объяснения основан на том, что теория, содержащая причинное, закономерное, структурное и другие объяснения одной области фактов посредством модели, применяется к другой области фактов, которые требуется объяснить. Это становится возможным благодаря тому, что модель выступает как член отношения, которое является либо физическим подобием, либо аналогией и во втором случае — гомоморфизмом или изоморфизмом. Данное отношение устанавливается между структурой хорошо известной области явлений (эта структура может быть изображена в виде модели как ее упрощенного образа), для которой существует теория, благодаря чему процессы в этой области нам понятны, и моделью области, нуждающейся в объяснении. Как правило, такое отношение есть отношение аналогии, так как целью моделирования на основе физического подобия является не столько объяснение, сколько исследование параметров натурного объекта. В силу особенностей физического подобия модель и объект считаются одинаково понятными с точки зрения их внутренней сущности, их механизмов. Модель-аналог может быть реализована и подвергнута экспериментальному исследованию, хотя это не является необходимым элементом объяснительной функции модели. Но безусловно необходимы теоретическое обоснование права на такую аналогию и строгое выполнение правил соотнесения модели как к структуре исходного явления или предметной области, так и к явлениям, фактам той области, которую необходимо изучить. В этом случае та область, с которой мы хорошо знакомы, т.е. для которой существует хорошо разработанная и подтвержденная на практике теория, может быть использована для построения мысленной модели нового, непонятного в каком-то отношении процесса. В силу же того, что отношения соответствия между моделью 2 и предметом объяснения сформулированы явным образом, теория той области, из которой взята модель 2, переносится на изучаемую область и последняя объясняется с помощью законов, действующих в первой области. Следует еще раз подчеркнуть, что такое расширение теории может быть осуществлено только в границах, допускаемых данным модельным отношением, и необходима постоянная бдительность, предохраняющая исследование от отождествления модели с объектом изучения по всем элементам, функциям, структуре, связям.
Объяснительная функция выполняется, разумеется, не только моделями-аналогами, но и теми образными или знаковыми моделями, которые отображают объект более непосредственно. Такие модели 1 создаются для того, чтобы более адекватно отобразить подлежащие объяснению особенности и свойства объекта. Поэтому в этих моделях на первый план выступают и фиксируются черты сходства («позитивная аналогия») модели с объектом, а черты различия («негативная аналогия») элиминируются посредством абстракции различной степени.
Поэтому, например, атомная модель Бора — это уже не планетная система (аналог), а система электрически заряженных индивидуумов, в которой вокруг положительно заряженного ядра вращаются отрицательно заряженные электроны, к тому же «прыгающие» с орбиты на орбиту при энергетических изменениях атома. Знаковая модель молекулы или кристалла — это не упорядоченная совокупность конкретных физических шаров (аналог), а система знаков, предназначенная отобразить порядок химической
Модели и модельный эксперимент
<...> Модель — это специфическая, качественно своеобразная форма и одновременно средство научного познания. Она выполняет специальные функции в процессе научного познания.
Имея в виду сказанное выше, мы будем называть моделью любую систему, мысленно представляемую или реально существующую, которая находится в определенных отношениях к другой системе (называемой обычно оригиналом, объектом или натурой) так, что при этом выполняются следующие условия:
1. Между моделью и оригиналом имеется отношение сходства, форма которого явно выражена и точно зафиксирована (условие отражения или уточненной аналогии).
2. Модель в процессах научного познания является заместителем изучаемого объекта (условие репрезентации).
3. Изучение модели позволяет получать информацию (сведения) об оригинале (условие экстраполяции).
Эти три взаимно связанные и обусловливающие друг друга условия являются необходимыми и достаточными признаками модели. Необходимыми потому, что отсутствие одного из них лишает систему ее модельного характера. Достаточными потому, что они объясняют все специфические особенности модели как своеобразной формы и специального средства научного познания (2, с. 113-114). <...>
Для построения научной классификации очень важно выбрать в качестве основы такой признак или такие признаки, которые отражали бы существенные свойства, связи и отношения классифицируемых объектов. В нашем случае в качестве таких признаков, позволяющих различить и сгруппировать, систематизировать различные типы моделей, мы выберем: а) характер их отношения к объекту или, точнее, способ, форму репрезентации оригинала и б) степень, характер или уровень сходство модели и замещаемого объекта. Как видно из предыдущего, эти признаки вполне отвечают определению модели.
По способу репрезентации, форме воспроизведения модели могут быть разделены на материальные (менее удачные синонимы: вещественные, физические, действующие) и мысленные (менее удачные синонимы: идеальные, воображаемые, умозрительные).
К числу материальных моделей относятся все те модели, которые сконструированы человеком искусственно или взяты из природы в качестве образцов. При этом, независимо от того, сконструированы модели искусственно или же в качестве моделей использованы существующие в природе процессы или предметы, их отношения сходства к объекту, равно и все изменения в них, процессы преобразования, существуют объективно, независимо и вне сознания человека. Сознание и сознательность субъекта ограничиваются лишь выбором подходящей модели, знанием условий сходства и использованием этого знания при создании или выборе модели. После того как такая модель стала объектом изучения, она функционирует как любой материальный объект по объективным законам природы. Именно поэтому такие модели, как мы увидим ниже, и могут быть средством научного эксперимента, являющегося формой предметно-орудийной, материальной деятельности (т е. практики).
Мысленные модели отличаются тем, что они конструируются в форме мысленных образов, существующих лишь в голове исследователя, теоретика. В этом смысле они выполняют свои познавательные функции как мысленно представляемые, т.е. идеальные, конструкции. Правда, в процессах научной коммуникации, выражающей общественный характер науки, мысленные модели фиксируются с помощью языка, знаковых средств, чертежей, рисунков и других материальных средств выражения. Но от этого мысленные модели не становятся материальными, так как при этом все операции над ними, все преобразования в них и изменения осуществляются субъектом, применяющим (или нарушающим) соответствующие правила, законы и принципы, которыми следует в такой деятельности руководствоваться. Поэтому оперирование мысленными моделями представляет собой форму мысленного эксперимента, а сами модели являются его мысленными орудиями и средствами.