Теоретический и эмпирический уровни знания. Обобщенное определение модели и её роль в познании

Но моделирование  находит широкое применение в области биологии не только из-за того, что может заменить эксперимент. Оно имеет большое самостоятельное значение, которое выражается, в целом ряде преимуществ:

1. С помощью  метода моделирования на одном  комплексе данных можно разработать целый ряд различных моделей, по-разному интерпретировать исследуемое явление, и выбрать наиболее плодотворную из них для теоретического истолкования;

2. В процессе  построения модели можно сделать  различные дополнения к исследуемой  гипотезе и получить ее упрощение;

3. В случае  сложных математических моделей  можно применять ЭВМ; 

4. открывается  возможность проведения модельных  экспериментов 

Все это ясно показывает, что моделирование выполняет  в биологии самостоятельные функции  и становится все более необходимой ступенью в процессе создания теории. С точки зрения истории науки интересно, что методы моделирования в биологии стали применяться сознательно лишь тогда, когда благодаря появлению эволюционной теории Дарвина и созданию генетики в развитии биологической теории был сделан крупный скачок, и биология преступила к исследованию все более сложных биотических связей. Существенную роль моделирование играло и играет в развитии молекулярной биологии. Одним из известных примеров применения методов моделирования является разработка структурной модели ДНК, которую создали на основе рентгеноструктурного анализа и химических исследований. Эта модель особенно выразительно показывает взаимосвязь между экспериментальными методами и методами моделирования при дальнейшем развитии биологической теории.

В современном  научном знании весьма широко распространена тенденция построения кибернетических  моделей объектов самых различных  классов. "Кибернетический этап в  исследовании сложных систем ознаменован  существенным преобразованием "языка науки", характеризуется возможностью выражения основных особенностей этих систем в терминах теории информации и управления. Это сделало доступным их математический анализ". Кибернетическое моделирование используется и как общее эвристическое средство, и как искусственный организм, и как система-заменитель, и в функции демонстрационной.

Многие открытия в различных науках были сделаны  именно благодаря построению моделей  различных объектов, процессов и явлений.

Например, открытие кислорода стало возможным благодаря опытам по сгоранию некоторых веществ, а сконструированные модели летательных аппаратов Циолковским привели к созданию космических кораблей и спутников, которые были выведены на орбиту Земли в середине XX века.

Модели всегда играли важную роль в деятельности человека, некоторые явления безопаснее исследовать на модели, нежели в реальности (изучение молнии, последствия атомного взрыва, ядерную энергию и т. д.).

В процессе построения модели выделяются главные, наиболее существенные свойства объекта. Модель — это новый объект, который отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса.

В разных науках одни и те же объекты исследуются  под разными углами зрения, и строятся различные типы моделей. Один и тот  же объект иногда имеет множество моделей, а разные объекты могут описываться одной моделью. Первоначальное развитие модели получили в строительном искусстве. Различные вещи, сделанные на основе каких-либо измерений, воспроизводящих что-либо или являющиеся прообразом чего-то, какими-то образцами для других вещей, стали называть моделями. Можно много привести примеров моделей, при помощи которых описываются и изучаются те или иные явления. Так, например, на моделях стали изучать течение водяных потоков, различные гидродинамические явления, происходящие при мощных взрывах, при землетрясениях. Модель дает возможность наблюдать такие явления как, извержение вулкана, возникновение и исчезновение горных систем.

 Модели широко  применяются в кораблестроении,  самолетостроении, ядерной физике, а также строительстве.          Способы создания моделей различны: физические, математические, физико-математические.          Физическое моделирование характеризуется, прежде всего, тем, что исследования проводятся на установках, обладающих физическим подобием, т. е. сохраняющих полностью или хотя бы в основном природу явлений.

     Математическое  моделирование обладает более  широкими возможностями. Под этим  видом моделирования понимают  способ исследования различных  процессов путем изучения явлений, имеющих различное физическое содержание, но описываемых одинаковыми математическими моделями. Например, колебания маятника и колебания в электрической цепи аналогичны.  К  математическим моделям можно отнести алгоритмы и программы, составленные для вычислительных машин.

 Математическое моделирование имеет огромное преимущество. Поскольку при этом способе моделирования нет необходимости сохранять размеры сооружении, нагрузки на элементы конструкции, имеется возможность получить существенный выигрыш во времени и стоимости исследования. Физико-математическое моделирование соединяет в себе элементы  и физического и математического моделирования.  В практической деятельности моделирование играет немаловажную роль. Это обучающие программы для летчиков, космонавтов, компьютерные обучающие программы в самых различных вариантах, программы - дизайнеры, игровые и многие другие. Таким образом, моделирование превращается в один из универсальных методов познания, применяемых во всех современных науках, как естественных, так и общественных, как теоретических, так и экспериментальных, технических.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Современное естествознание представляет собой разветвленную  область научного знания о природе, характеризующуюся одновременно идущими процессами научной дифференциации и создания синтетических дисциплин и ориентированную на интеграцию научных знаний. Каждая дисциплина естествознания видит в природе свой аспект изучения. Это многообразие нашло свое отражение в большом количестве концепций, посвященных практически всем природным объектам, явлениям и процессам. Его отличают ясное понимание целостности природы, эволюционный подход к ее изучению и к осмыслению результатов исследований, интенсивно идущие процессы интеграции разных научных направлений. Системное изучение природы показывает, что материя состоит из атомов и элементарных частиц; свойства объектов зависят от количества и расположения элементарных частиц; Вселенная возникла давно и с тех пор изменяется; клетка является единицей всех живых организмов; все организмы появились в результате естественного отбора. В целом мир многообразен и постоянно находится в процессе превращения одних систем в другие. В то же время общее состояние знаний о природных объектах приводит к выводу, что мир до конца не познан и многие природные явления еще не получили свое объяснение.

 

 

 

 

 

 

 

Используемая  литература:

1. Гусейханов М.К., Раджабов О. Р. Концепции современного естествознания: Учебник. - 6-е изд.,— М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К°», 2007
2. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997
3. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов: - М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 2004
4. Хорошавина С. Г. Концепции современного естествознания: Изд. 4-е. - Ростов на Дону: Феникс, 2005
5. Штофф В.А. Моделирование и философия.- Ленингад: Издательство «Наука»,1966