Модель

Модель — это форма отображения определённого фрагмента действительности (предмета, явления, процесса, ситуации) — оригинала модели, которое содержит существенные свойства моделируемого объекта и может быть представлено в абстрактной (мысленной или знаковой) или материальной (предметной) форме. Модель обычно представляет собой либо материальную копию оригинала, либо некоторый условный образ, сконструированный для хранения и расширения знания (информации) об оригинале, конструирования оригинала, его преобразования или управления им. Таким образом, в общем случае под моделью обычно понимают некоторый объект, который каким-либо образом используется, чтобы представить что-то другое. Процедуры создания моделей широко используются как в научно-теоретических, так и в прикладных сферах человеческой деятельности.

В математической логике (см. Логика математическая) и математике под моделью понимается интерпретация каких-либо логико-математических положений и их систем. Изучение таких интерпретаций производится в логической семантике (см. Семантика), а также в теории моделей (см. Теория моделей) математической логики, где под моделью понимают произвольное множество элементов с определёнными на нём функциями и предикатами.

С точки зрения научного познания (см. Наука) модель — это «объект-подобие» или «объект-заместитель» объекта-оригинала в познании и практике, воспроизводящий определённые характеристики изучаемого оригинала. В этом смысле модель всегда соответствует объекту-оригиналу — в тех свойствах, которые подлежат изучению, но в то же время отличается от него по ряду других признаков, что делает модель удобной для исследования изучаемого объекта. Результаты разработки и исследования моделей при определённых условиях, принимаемых в методологии науки и специфических для различных областей и типов моделей, распространяются на оригинал. Возможны два способа конструирования модели: если первый способ подразумевает эмпирически выявленные свойства и связи объекта к его модели, то второй уже в исходной точке предполагает теоретическое воссоздание объекта в модели, и поскольку модель известна, то считается познаваемым и объект.

Изучение объекта-оригинала путём создания и исследования его модели, называется в методологии науки (см. Методология науки) методом моделирования или моделированием и представляет собой универсальный приём познания, который использовался ещё в глубокой древности, хотя и не осознавался в качестве особого метода исследования. Использование моделирования в научном познании диктуется необходимостью раскрыть такие стороны объектов, которые либо невозможно постигнуть путём непосредственного изучения, либо непродуктивно изучать их таким образом в силу каких-либо ограничений.

Модели, применяемые в научном познании, разделяются на два больших класса: материальные и идеальные. Первые являются природными объектами, подчиняющимися в своём функционировании естественным законам. Вторые представляют собой идеальные образования, зафиксированные в соответствующей знаковой форме и функционирующие по законам логики мышления, отражающей мир. Материальные модели подразделяются на два основных вида: предметно-физические и предметно-математические модели. Идеальные модели также подразделяются на два основных вида: идеализированные модельные представления и знаковые модели. Соответственно этому различению выделяют основные разновидности моделирования. Каждое из них применяется в зависимости от особенностей изучаемого объекта и характера познавательных задач.

Предметно-физическое моделирование широко используется как в научной практике, так и в сфере материального производства. Такое моделирование всегда предполагает, что модель должна быть сходна с оригиналом по физической природе и отличаться от него лишь численными значениями ряда параметров. Наряду с этим в практике научного исследования часто используется и такой вид моделирования, при котором модель строится из объектов иной физической природы, чем оригинал, но описывается одинаковой с ним системой математических зависимостей. В отличие от предметно-физического этот вид моделирования называют предметно математическим. Предметная модель становится здесь объектом испытания и изучения, в результате которого создаётся её математическое описание. Последнее затем переносится на моделируемый объект, характеризуя его структуру и функционирование.

В развитой науке, особенно при переходе к теоретическим исследованиям, широко используется моделирование с применением идеальных моделей. Этот способ получения знаний об объектах может быть охарактеризован как моделирование посредством идеализированных представлений. Он является ведущим инструментом теоретического исследования. Активно используя модельные представления, научное исследование вместе с тем применяет и так называемое знаковое моделирование, которое основано на построении и испытании математических моделей некоторого класса явлений, без использования при этом вспомогательного физического объекта, который подвергается испытанию. Последнее отличает знаковую модель от предметно-математической. Такой вид моделирования иногда называют также абстрактно-математическим. Он требует построения знаковой модели, представляющей некоторый объект, где отношения и свойства объекта представлены в виде знаков и их связей. Эта модель затем исследуется чисто логическими средствами, и новое знание возникает в результате дедуктивного развёртывания модели без обращения к предметной области, на основании которой выросла данная знаковая модель.