Ideala och materiella modeller

Termen "modell" är mångtydig, antalet typer av modellering är enormt och deras snabba utveckling gör det för närvarande svårt att bygga upp en logiskt fullständig klassificering av modeller som tillfredsställer alla. Varje sådan klassificering är konventionell, eftersom den å ena sidan återspeglar författarnas subjektiva synvinkel och å andra sidan deras begränsade kunskaper inom ett ändligt antal vetenskapliga områden.

Denna klassificering bör betraktas som ett försök att konstruera ett visst verktyg eller en modell för att undersöka egenskaper och kännetecken hos själva modelleringsprocessen. Modellering hör till de allmänvetenskapliga metoderna för kunskapsinhämtning. Användningen av modellering på empirisk och teoretisk nivå i forskningen leder till en konventionell indelning av modeller i materiella och ideala.

Materiell modellering är modellering där undersökningen av ett objekt utförs med hjälp av dess materiella analog, som reproducerar objektets viktigaste fysikaliska, geometriska, dynamiska och funktionella egenskaper. De viktigaste varianterna av materiell modellering är naturlig modellering och analog modellering. Båda typerna av modellering bygger på egenskaperna hos geometrisk eller fysikalisk likhet.

Ideal modellering skiljer sig från materiell modellering genom att den inte bygger på en materialiserad analogi mellan objekt och modell, utan på en ideal, tankemässig analogi, och har alltid ett teoretiskt karaktär. Ideal modellering är primär i förhållande till materiell modellering. Först bildas en ideal modell i människans medvetande, och därefter konstrueras en materiell modell på grundval av denna.

Materiell modellering

De viktigaste varianterna av materiell modellering är naturlig modellering och analog modellering. Båda typerna av modellering bygger på egenskaperna hos geometrisk eller fysikalisk likhet. Två geometriska figurer är likformiga om förhållandet mellan alla motsvarande längder och vinklar är detsamma. Om likhetskoefficienten — skalan — är känd, bestäms den andra figurens mått genom en enkel multiplikation av den ena figurens mått med skalvärdet. Två fenomen är fysikaliskt likformiga om man utifrån kända egenskaper hos det ena kan erhålla det andras egenskaper genom en enkel omräkning, som liknar övergången från ett måttenhetssystem till ett annat. Studiet av villkoren för likformighet av fenomen sysslar likhetsläran med.

Naturlig modellering är en modellering där ett reellt objekt motsvaras av en förstorad eller förminskad materiell analog, som tillåter undersökning (i regel under laboratoriebetingelser) genom att egenskaperna hos de studerade processerna och fenomenen sedan överförs från modellen till objektet på grundval av likhetsläran.

Analog modellering är modellering som bygger på analogin mellan processer och fenomen med olika fysikalisk natur men som formellt beskrivs på samma sätt (med samma matematiska samband, logiska och strukturella scheman). Grunden för analog modellering är sammanfallet av de matematiska beskrivningarna av olika objekt.

Modeller av fysikalisk och analog typ är en materiell återspegling av det reella objektet och är nära kopplade till det genom sina geometriska, fysikaliska och övriga egenskaper. I praktiken reduceras undersökningen av modeller av denna typ till att utföra en serie naturliga experiment, där objektets fysikaliska eller analoga modell används i stället för det reella objektet.

Ideal modellering

Ideal modellering delas in i två huvudtyper: intuitiv och vetenskaplig.

Intuitiv modellering är modellering som bygger på en intuitiv (inte motiverad utifrån formell logiks ståndpunkt) föreställning om forskningsobjektet, som inte låter sig formaliseras eller inte behöver det. Som det tydligaste exemplet på en intuitiv modell av omvärlden kan man betrakta varje människas livserfarenhet. All empirisk kunskap utan förklaring av orsakerna till och mekanismerna bakom det observerade fenomenet bör också anses vara intuitiv.

Vetenskaplig modellering är alltid logiskt motiverad modellering som använder ett minimalt antal antaganden, antagna som hypoteser på grundval av observationer av modelleringsobjektet.

Den viktigaste skillnaden mellan vetenskaplig och intuitiv modellering ligger inte bara i förmågan att utföra nödvändiga operationer och åtgärder vid själva modelleringen, utan också i kännedomen om de "inre" mekanismer som därvid används. Man kan säga att vetenskaplig modellering inte bara vet hur man måste modellera, utan också varför man måste göra det på detta sätt. Det är nödvändigt att understryka intuitionens och de intuitiva modellernas utomordentligt viktiga roll inom vetenskapen — ingen som helst ny kunskap är möjlig utan dem. Det senare är inte uppnåeligt enbart med metoder för formell logik.

Intuitiv och vetenskaplig (teoretisk) modellering får på intet sätt ställas mot varandra. De kompletterar varandra väl och delar upp sina respektive tillämpningsområden.

Teckenmodellering kallas den modellering som använder teckenbilder av något slag som modeller: scheman, diagram, ritningar, symboluppsättningar, och som även inbegriper en uppsättning lagar och regler enligt vilka man kan operera med de valda teckenelementen och teckenkonstruktionerna. Som exempel på sådana modeller kan man nämna vilket språk som helst, till exempel: talat och skrivet mänskligt kommunikationsspråk, algoritmiskt språk osv. Teckenformen används för att förmedla både vetenskaplig och intuitiv kunskap. Modellering med hjälp av matematiska samband är också ett exempel på teckenmodellering.

Intuitiv kunskap är en generator av ny kunskap. Dock klarar långt ifrån alla gissningar och idéer den efterföljande prövningen genom experiment och metoder för formell logik, som är utmärkande för det vetenskapliga synsättet och som fungerar som ett slags filter för att urskilja de mest värdefulla kunskaperna.