Моделирование целенаправленной деятельности
Важнейшим организующим элементом всякой человеческой деятельности (отдых работа и т. д.) является цель – образ желаемого будущего т. е. – модель состояния, на реализацию которого и направлена деятельность.
Системность деятельности проявляется в том, что она осуществляется по определенному плану (алгоритму).
Следовательно, алгоритм – образ будущей деятельности, ее модель.
Редко существует жесткая программа деятельности. Чаще оценивают текущий результат и выбирают следующий шаг из возможных. Это означает, что необходимо сравнивать последствия всех будущих шагов, не выполняя их реально, то есть проигрывать на модели.
Таким образом, моделирование является обязательным, неизбежным действием во всякой целесообразной деятельности, пронизывает и организует ее, представляет собой аспект этой деятельности.
Модель является не просто образом-заменителем оригинала, не каким-то отображением, а отображением целевым.
Модель отображает только то, что нас интересует, что соответствует поставленной цели.
Разделим модели на
Способы воплощения моделей
Рассмотрим на чем отображаются модели, т. е. из чего они строятся.
Существуют два типа материалов:
средства сознания;
средства окружающего мира.
Материальные модели
Чтобы некоторая материальная конструкция могла быть отображением, т.е. замещала в каком-то отношении оригинал, между ними должно быть установлено отношение похожести, подобия.
(Кораблики, самолетики и т.д., копии произведений искусства).
Возникают проблемы переноса результатов моделирования на оригинал (теория подобия)
Объективно существуют в природе, обнаруживаются в виде совпадения или достаточной близости абстрактных моделей объектов (электромеханическая аналогия, следовательно, одинаковые описательные уравнения)
Подобие устанавливается в результате соглашения.
Деньги – модель стоимости, удостоверение личности – модель владельца. Целое направление: теория связи, теория информации, радиотехника.
Специфическая модель условного подобия – сигнал (код, кодирование, декодирование)
Условия реализации свойств моделей
Для реализации своих модельных функций необходимо, чтобы модель была согласована со средой, в которой ей предстоит функционировать, входила в эту среду не как чуждый ей элемент, а как ее естественная часть.
Такое свойство согласованности со средой называют ингерентностью.
Примеры:
денежные знаки (бум.) играют роль модели стоимости до тех пор, пока в среде их обращения существуют определенные правовые нормы;
древнеегипетские иероглифические надписи были прочитаны только после нахождения "ключа" – камня с двумя одинаковыми текстами на разных языках, один из которых был известен;
программа ЭВМ – машинная модель: малейшее рассогласование в системе команд, принятой для ЭВМ – обесценивают программу.
Частными аспектами согласованности модели со средой являются:
обеспеченность функционирования модели ресурсами;
обеспечение операционности модели, т. е. реализации самого процесса моделирования. Следовательно, в модели должны быть предусмотрены не только "стыковочные узлы" (интерфейсы) со средой, но и в самой среде должны быть реализованы подсистемы, другие модели и алгоритмы. Обеспечивающие, поддерживающие функционирование модели, использующие результаты ее функционирования, управляющие ходом процесса моделирования:
не только модель должна приспосабливаться к среде, но и среда к модели.
Соответствие между моделью и действительностью: различия
Чем отличаются модели и моделируемые объекты или явления, в каком смысле и до какой степени можно отождествлять модель с сигналом?
Рассмотрим главные различия между моделью и действительностью:
A. – конечность;
Б. – упрощенность;
B. – приближенность.
А. Мир, частью которого мы являемся бесконечен, как бесконечен и любой объект, не только в пространстве и времени, но и в своих связях с другими объектами, в бесконечности своих свойств.
Однако, если брать значения этих свойств, то они конечны.
* Ограничены наши собственные ресурсы:
число нервных клеток мозга,
число действий, которое мы можем совершить в единицу времени и т. д.
* Ограничены и внешние ресурсы, которые мы можем вовлечь в конкретный процесс деятельности.
Отсюда следуют противоречия:
Необходимо познавать бесконечный мир конечными средствам.
Конечность абстрактных моделей бесспорна, т. к. они сразу наделяются строго фиксированным числом свойств.
Реальные же модели – вещественные объекты, следовательно, они бесконечны.
Однако, из необозримого множества свойств объекта-модели выбираются и используются лишь некоторые свойства, подобные интересующим нас свойствам объекта оригинала.
Примеры: Цветок на явочной квартире Штирлица.
Модель подобна оригиналу в конечном числе отношений – один аспект конечности реальных моделей.
Другой аспект связан с реальными моделями, обладающими свойством непрерывности.
В абстракции непрерывность получается в результате рассмотрения дискретной совокупности последовательности состояний.
Итак, модель конечна, так как:
она отображает оригинал лишь в конечном числе отношений:
ресурсы моделирования конечны.
Б: рассмотрим теперь те факторы, которые позволяют с точностью конечных моделей отображать бесконечную действительность, и не просто отображать, а отображать эффективно, т. е. достаточно правильно.
Первый фактор – упрощенность моделей.
Сама конечность моделей делает их упрощенность неизбежной.
В человеческой практике упрощенность моделей является допустимой.
Следующая причина требования упрощенности связана с необходимостью оперирования с ней.
если нет методов решения нелинейного уравнения, мы линеаризуем его;
искусственно уменьшаем размерность;
заменяем переменные постоянными.
Есть еще одна причина:
из двух моделей, одинаково хорошо описывающих данное явление, та, которая проще, оказывается ближе к истинной природе отображаемого явления.
Итак, причины упрощенности:
конечность модели:
модель отображает только главные существ. черты;
ограниченность средств оперирования с моделью.
В: Фактор, также позволяющий преодолевать бесконечность мира в конечном познании – приближенность отображения действительности с помощью модели.
Здесь термин "приближенность" связывается с аспектом количественного (>,<) или хотя бы рангового сравнения (лучше, хуже). (Конечность и упрощенность мы связали с качественными различиями).
Приближенность может быть очень высокой:
подделки произведений искусства
голографические фотографии
двойники и т. д.
Однако, во всех случаях модель – это другой объект.
Замечание:
Различие не может быть ни большим, ни малым: само по себе оно либо есть, либо его нет. Величину, меру, степень приемлемости различия мы можем, ввести только соотнеся его с целью моделирования.
Адекватность моделей
Модель, с помощью которой успешно достигается поставленная цель, называется адекватной.
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 такой способ приводит к количественно выражаемой мере адекватности, то задача улучшения модели существенно облегчается. В таких случаях можно ставить вопросы об идентификации моделей (т. е. о нахождении в заданном классе моделей более адекватной).
Соответствие между моделью и действительностью сходство
Поскольку различия между моделью и реальностью принципиально неизбежны и неустранимы, существует предел истинности, правильности наших знаний, сконцентрированных в моделях.
Вечен ли этот предел?
или
Доступна ли объективная истина субъективному познанию?
Субъективные идеалисты: отрицают наличие реальности вне сознания субъекта.
Античные софисты: считают саму реальность и знания о
ней относительными, индивидуальными ("все правы").
Агностики: ощущения – единственная
реальность, познанию доступны лишь явления, а (закономерности принципиально непознаваемы.
Диалект. материалисты: относительная истина может пополняться, приближаясь к истине абсолютной; принципиального предела этому приближению нет.
Степень правильности относительных истин, наличие в моделях элементов, не обладающих истинностью, обнаруживается в практике человеческого общества.
В отличие от философского аспекта наша задача: обратить внимание на сочетание истинного и предполагаемого (возможно верного и неверного) в моделях. При этом:
только в практическом соотнесении модели с отображаемой ею натурой выявляется степень истинности;
ошибки в предположениях вредны при использовании прагматических моделей; при создании познавательных моделей предположения – единственный способ оторваться от фактов; роль гипотез в науке исключительно важна, ибо вся научная работа состоит в выдвижении и проверке гипотез.
Вывод: Кроме, безусловно, истинного в модели имеется и условно истинное (при определенных условиях), и предположительно истинное (при неизвестных условиях), а, следовательно, и ложное.
Т. о., в практической ситуации неизвестно точно фактическое соотношение истинного и ложного в модели. Ответ может дать только время и практика.