- •§ 1. Терминология теории систем
- •§ 2. Законы развития
- •Единство и борьба противоположностей (причина развития)
- •Переход количественных изменений в качественные (механизм развития)
- •Отрицание отрицания (путь развития)
- •§ 3. Роль информации в описании систем
- •§ 4. Модели и процесс познания (чёрный ящик)
- •§ 4.1. Понятие модели. Базовые свойства моделей
- •§ 4.2. Классификация моделей
- •§ 4.3. Свойства моделей
- •§ 4.4. Чёрный ящик
- •§ 5. Классификация систем
- •§6. Декомпозиция сложных объектов (разделение на элементы на примере тс)
- •§ 7. Оптимизация
- •§ 7.1. Терминология задач оптимизации
- •§ 7.2. Прямые и обратные задачи оптимизации
- •§ 7.3. Постановка задачи оптимизации (обратной задачи исо) в общей форме
- •§ 7.4. Задачи линейного программирования
- •§ 7.5. Основная задача линейного программирования
- •§ 7.6. Геометрическая интерпретация озлп
- •§ 8. Многокритериальная оптимизация.
- •§ 9. Проблема выбора оптимального решения в условиях неопределенности
- •§ 10. Управление как процесс
- •§ 10.1. Схема процесса управления
- •§ 10.2. Этапы управления
- •Тема 11. Анализ технических систем (технических объектов – то)
- •§11.1. Формализованное описание то
- •§11.1.1. Потребность или функция
- •§11.1.2. Техническая функция
- •§11.1.3. Функциональная структура
- •§11.1.4. Физический принцип действия
- •§11.1.5. Техническое решение и проект
- •§11.2. Задачи поиска и выбора решений. Параметрическая и структурная оптимизация
§ 4. Модели и процесс познания (чёрный ящик)
§ 4.1. Понятие модели. Базовые свойства моделей
Слово модель происходит от латинского modulus – образец. В современном понимании с термином «модель» связан практически необозримый круг материальных и идеальных объектов – от одежды и обуви до дифференциальных уравнений и вычислительных алгоритмов.
Понятие модели неразрывно связано с новым знанием, с познанием. Познание – одно из основных занятий и предназначений человечества.
Цель любого познания – добиться понимания и контроля над некоторой частью вселенной. Процесс познания сложен, и это происходит потому, что сложен, многообразен мир, который мы познаём, сложен и многообразен в любом его проявлении.
«Что такое так называемая узкая проблема? Вот, возьмём только что упавшее яблоко. Почему упало именно это яблоко? Почему именно в данный момент? Механика соприкосновения яблока с землёй. Процесс передачи импульса. Условие обращённого падения. Квантовая картина падения. (Стругацкие)»
Ни одна часть Вселенной не является настолько простой, чтобы её можно было понять и управлять ею без абстракции. Абстракция – это замена рассматриваемой части Вселенной некоторой её моделью, имеющей схожую, но более простую структуру.
Что же такое модель? Понятие очень широко и может быть определено только в контексте оригинала и только в контексте задачи познания, решаемой субъектом. Т.е. если существует некоторая модель, значит, существует её оригинал и поставлена некоторая задача, связанная с оригиналом.
Понятие модели. Модель в общем смысле есть создаваемый с целью получения или хранения информации специфический объект, отражающий свойства и связи объекта – оригинала, существенные для задачи, решаемой субъектом. (Т.е., упрощай, чтобы понимать).
Первое базовое свойство моделей – они вторичны по отношению к объекту – оригиналу.
Модели могут быть представлены в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системой.
Преимущества модели перед оригиналом: доступность, обозримые в пространстве и времени масштабы, наглядность, эвристичность, неограниченные возможности для исследования и т.д.
Резюме.
Каждый материальный объект бесконечномерен. Полностью, в абсолютном смысле он может быть характеризован лишь бесконечным множеством признаков, свойств, характеристик.
Наши знания о материальном мире и входящих в его состав объектах на каждом этапе своего развития относительны и конечны; каждый реальный объект обладает рядом ещё непознанных признаков, свойств, характеристик. Отсюда второе базовое свойство моделей – они беднее, уже исследуемого объекта – оригинала.
Непосредственным результатом познавательного процесса, связанного с любым объектом материального мира, является формирование в сознании познающего субъекта идеального образа, который объективно отражает некоторые присущие объекту черты, свойства, характеристики. В формировании этого образа наряду с непосредственным восприятием активно участвуют теоретические представления, ранее накопленный опыт и вообще весь багаж знаний и практических навыков, которыми располагает субъект. Третье базовое свойство моделей – адекватность объекту – оригиналу.
Познавательный процесс носит целенаправленный характер. В его основе во всех без исключения случаях лежит некоторая задача, которую решает субъект для достижения своих (не обязательно осознанных) целей. Четвёртое свойство моделей: набор включённых в него признаков оригинала определяется задачей исследования (и в принципе может полностью измениться при смене целей исследования).
Наивысшая эффективность любой модели достигается как разумный компромисс между близостью модели к оригиналу и простотой, обеспечивающей удобство использования модели по её прямому назначению. Пятое (неявное) базовое свойство моделей заключается в их способности к обобщению, поскольку содержащиеся в них признаки могут быть присущи не одному, а целому классу объектов.