ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Лекция 2 Малыгин Д

«ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ» Лекция 2 Малыгин Д. В.

Модели рование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя. Модель - объект произвольной природы, который отражает главные, с точки зрения решаемой задачи, свойства объекта моделирования. Моделирование - создание, применение, использование модели. Главные функции модели - упрощение получения информации о свойствах объекта; передача информации и знаний; управление и оптимизация объектами и процессами; прогнозирование; диагностика.

Нау ка — особый вид человеческой познавательной деятельности, направленный на выработку объективных, системно организованных и обоснованных знаний об окружающем мире. Основой этой деятельности является сбор фактов, их систематизация, критический анализ и на этой базе синтез новых знаний или обобщений, которые не только описывают наблюдаемые природные или общественные явления, но и позволяют построить причинно-следственные связи, и как следствие — прогнозировать.

Научное знание - сложная система, состоящую из многих взаимосвязанных компонентов. К ним относятся общие для всякого познания формы мышления: понятия, суждения, умозаключения, сформулированные наукой принципы, законы, категории. Кроме этих, относительно простых компонентов, в научном познании принято выделять более сложные формы, к ним относятся проблема, гипотеза, теория.

Проблема - объективно возникающий в ходе развития познания вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет существенный практический или теоретический интерес. Научная проблема — это вопрос, поставленный ходом развития науки, «знание о незнании» . Наука развивается от постановки проблем к их решению и выдвижению новых проблем. Этот процесс нередко приводит к изменению теоретических представлений и методов познания, к научным революциям и смене парадигм.

Развитие научного познания порождает все новые и новые проблемы. Гипотеза - обоснованное предположение, выдвигаемое с целью выяснения закономерностей и причин исследуемых явлений. К характеристикам гипотезы относятся ее принципиальная проверяемость и максимальная простота, под которой имеется в виду способность объяснить все известные факты из одного допущения. Этапы гипотезы: построение, проверка, доказательство. Выдвинутая гипотеза доказывается или опровергается. Доказанная гипотеза превращается в научную теорию.

Теория - наиболее развитый вид духовной деятельности, направленной на приобретение знаний, теоретическое познание. В научном познании теория рассматривается как форма организованного достоверного знания о некоторой предметной области, описывающая, объясняющая и предсказывающая функционирование и развитие относящихся к данной области объектов. Организация знания — важная функция теории, она вытекает из необходимости систематизации обособленных знаний о данной предметной области. Однако основными функциями теории являются объяснение и предсказание. Эти функции неразрывно связаны друг с другом.

Развитие научного знании ставит новые проблемы, разработка которых ведет к открытию законов, проникновению в более глубокую сущность явлений, обобщению и интерпретации полученных результатов и, следовательно, к развитию или смене теорий. Однако возникновение новой теории не означает полного разрыва со старой теорией, между ними существует связь.

Предметный и объективный способ рассмотрения мира отличает науку от иных способов познания, таких как обыденное, художественное, религиозное, мифологическое, философское постижение мира. Например, в искусстве отражение действительности происходит как сумма субъективного и объективного, когда любое воспроизведение реальности предполагает эмоциональную оценку или реакцию. В структуру современного научного метода, то есть способа построения новых знаний, входят: 1. Наблюдение фактов и измерение, количественное или качественное описание наблюдений. 2. Анализ результатов наблюдения — их систематизация, вычленение значимого и второстепенного. 3. Обобщение (синтез) и формулирование гипотез, теорий. 4. Прогноз: формулирование следствий из предложенной гипотезы или принятой теории с помощью дедукции, индукции или других логических методов. 5. Проверка прогнозируемых следствий с помощью эксперимента (по терминологии Карла Поппера — критического эксперимента).

■ Фундаментальные научные исследования — это глубокое и всестороннее исследование предмета с целью получения новых основополагающих знаний, а также с целью выяснения закономерностей выясняемых явлений. Результаты которых не предполагаются для непосредственного промышленного использования. Термин (на латыни fundare — «основывать» ) отражает направленность этих наук на исследование первопричинных, основных законов природы. ■ Прикладные научные исследования — это такие исследования, которые используют достижения фундаментальной науки, для решения практических задач. Результатом исследования: создание и совершенствование новых технологий. ■ Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) — здесь соединяется наука с производством, обеспечивая тем самым, как научные, так и технические и инженерные проработки данного проекта. Иногда приводящие к научно-технической революции.

Псевдонау ка (от греч. ψευδής — «ложный» + наука; синонимы: лженау ка, паранау ка, квазинау ка, альтернати вная нау ка, неакадеми ческая нау ка) — деятельность, умышленно или ошибочно имитирующая науку, но по сути таковой не являющаяся. Главное отличие псевдонауки от науки — это использование не проверенных научными методами и просто ошибочных данных и сведений, а также отрицание возможности опровержения, тогда как наука основана на фактах (проверенных сведениях) и постоянно развивается, расставаясь с опровергнутыми теориями и предлагая новые.

■ игнорирование или искажение фактов, известных автору теории, но противоречащих его построениям; ■ нефальсифицируемость (несоответствие критерию Поппера), то есть невозможность поставить эксперимент (хотя бы мысленный), один из принципиально возможных результатов которого противоречил бы данной теории; ■ отказ от попыток сверить теоретические выкладки с результатами наблюдений при наличии такой возможности, замена проверок апелляциями к «интуиции» , «здравому смыслу» или «авторитетному мнению» ; ■ использование в основе теории недостоверных данных (т. е. не подтверждённых рядом независимых экспериментов (исследователей), либо лежащих в пределах погрешностей измерения), либо недоказанных положений, либо данных, возникших в результате вычислительных ошибок. ■ введение в публикации или обсуждения научной работы политических и религиозных установок.

Математи ческая моде ль — это математическое представление реальности. Математическое моделирование — процесс построения и изучения математических моделей. Все естественные и общественные науки, использующие математический аппарат, по сути занимаются математическим моделированием: заменяют реальный объект его математической моделью и затем изучают последнюю. Никакое определение не может в полном объёме охватить реально существующую деятельность по математическому моделированию. Несмотря на это, определения полезны тем, что в них делается попытка выделить наиболее существенные черты.

Формальная классификация моделей основывается на классификации используемых математических средств. § Линейные или нелинейные модели; § Сосредоточенные или распределённые системы; § Детерминированные или стохастические; § Статические или динамические; § Дискретные или непрерывные

Классификация по способу представления объекта Структурные или функциональные модели Структурные модели представляют объект как систему со своим устройством и механизмом функционирования. Функциональные модели не используют таких представлений и отражают только внешне воспринимаемое поведение (функционирование) объекта. В их предельном выражении они называются также моделями «чёрного ящика» . Возможны также комбинированные типы моделей, которые иногда называют моделями «серого ящика» .

Содержательная классификация моделей Тип 1: Гипотеза (такое могло бы быть) Тип 2: Феноменологическая модель (ведем себя так, как если бы…) Тип 3: Приближение (что-то считаем очень большим или очень малым) Тип 4: Упрощение (опустим для ясности некоторые детали) Тип 5: Эвристическая модель (количественного подтверждения нет, но модель способствует более глубокому проникновению в суть дела) Тип 6: Аналогия (учтём только некоторые особенности) Тип 7: Мысленный эксперимент (главное состоит в опровержении возможности) Тип 8: Демонстрация возможности (главное — показать внутреннюю непротиворечивость возможности)

Ква нтор —логическая операция, ограничивающих область истинности какого-либо предиката. Предика т (лат. praedicatum — заявленное, упомянутое, сказанное) — любое математическое высказывание, в котором есть, по меньшей мере, одна переменная