МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ»

МГРИ-РГГРУ

Кафедра философии

Дисциплина «История и философия науки»

РЕФЕРАТ

«Моделирование как метод познания»

Специальность:

24.00.00 «Геоэкология»

Выполнил:

Чухлебов А. Н.

Научный руководитель:

Проф. Осипов Ю. Б.

Принял:

Доцент Карандаева Т.С.

Москва, 2015

Содержание

Содержание 2

ВВЕДЕНИЕ 2

1.Моделирование как метод познания 4

1.1.Определение понятия модель (моделирование). Классификация моделей и методов моделирования 4

1.2.История развития моделирования 6

1.3.Философский аспект моделирования как способа познания 8

1.4.Формы представления моделей 13

2.Математическое моделирование 14

2.1.Особенности применения метода математического моделирования в экологии 14

2.2.Виды эколого-математических моделей 17

Заключение 24

Список используемой литературы 26

ВВЕДЕНИЕ

Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира.

Модель - это искусственно созданный объект, дающий упрощенное представление о реальном объекте, процессе или явлении, отражающий существенные стороны изучаемого объекта с точки зрения цели моделирования. Моделирование - это построение моделей, предназначенных для изучения и исследования объектов, процессов или явлений.

Объект, для которого создается модель, называют оригиналом или прототипом. Любая модель не является абсолютной копией своего оригинала, она лишь отражает некоторые его качества и свойства, наиболее существенные для выбранной цели исследования. При создании модели всегда присутствуют определенные допущения и гипотезы.

Для создания полноценной модели чаще всего используется системный подход. Особенности системного подхода заключаются в том, что изучаемый объект рассматривается как система, описание и исследование элементов которой не выступает как сама цель, а выполняется с учетом их места (наличие подзадач). В целом объект не отделяется от условий его существования и функционирования. Один и тот же исследуемый элемент рассматривается как обладающий разными характеристиками, функциями и даже принципами построения. При системном подходе на первое место выступают не только причинные объяснения функционирования объекта, но и целесообразность включения его в состав других элементов. Допускается возможность наличия у объекта множества индивидуальных характеристик и степеней свободы. Альтернативы решения задач сравниваются в первую очередь по критерию "стоимость-эффективность". Создание универсальных моделей - это следствие использование системного подхода.

Моделирование - исследование явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей - это основной способ научного познания.

1. Моделирование как метод познания

   1. Определение понятия модель (моделирование). Классификация моделей и методов моделирования

Термин "модель" широко используется в различных сферах человеческой деятельности и имеет множество смысловых значений. Модель - это такой материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале. Под моделирование понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез [15].

По определению В.А. Штоф: «Под моделью - понимается такая мысленно представляемая или материально реализованная система, которая отображает и воспроизводит объект так , что ее изучение дает новую информацию об этом объекте» [17 c.19]. По определению А.И. Уемова: «Модель - это система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе» [14 c.48]. Таким образом, моделирование - главный способ познания нами нас самих и окружающего мира. Определяя гносеологическую роль моделирования, можно отметить многообразие моделей в науке и технике. Моделируемый объект называется оригиналом, моделирующий - моделью.

Модели классифицируют исходя из наиболее существенных признаков объектов [6]. Этими признаками являются:

1) закон функционирования и характерные особенности выражения свойств и отношений оригинала;

2) основания для преобразования свойств и отношений модели в свойства и отношения оригинала.

Модели можно разделить:

- по первому признаку на логические (по законам логики в сознании человека) и материальные (по объективным законам природы) модели;

- в свою очередь логические модели делятся на образные, знаковые, образно-знаковые (смешанные) модели;

- материальные модели - на функциональные, геометрические, функционально-геометрические модели;

- функциональные и функционально-геометрические модели в зависимости от физической однородности и разнородности с оригиналом разделяются на физические и формальные;

- по второму признаку различают условные (на основании условия или соглашения), аналоговые (на основании умозаключения по аналогии, непрерывные) и математические (математические методы выражения) модели;

- из математических моделей можно выделить расчетные ( математическое представление - формулы, уравнения, графики, алгоритмы и т.д.) и соответственные (математические зависимости) модели;

- из соответственных выделяются подобные модели ( пропорциональность переменных величин к соответствующим переменным оригинала);

- подобные модели могут быть логическими и материальными;

- подобные материальные модели разделяют на аналоговые ( непрерывные), цифровые (дискретные) и аналого-цифровые ( комбинированные и гибридные) модели [16].

В общем случае процесс моделирования состоит из следующих этапов:

1. Постановка задачи и определение свойств оригинала, подлежащих исследованию;

2. Констатация затруднительности или невозможности исследования оригинала в натуре;

3. Выбор модели, достаточно хорошо фиксирующей существенные свойства оригинала и легко поддающейся исследованию;

4. Исследование модели в соответствии с поставленной задачей;

5. Перенос результатов исследования модели на оригинал;

6. Проверка этих результатов.

Основными задачами являются: во-первых, выбор моделей и, во-вторых, перенос результатов исследования моделей на оригинал.