Данная статья относится к Категории: Построение научных моделей

«Можно высказать достаточно универсальный методологический тезис: формулировки теоретических законов непосредственно относятся к системе теоретических конструктов (абстрактных объектов). И лишь в той мере, в какой построенные из них теоретические схемы репрезентируют сущностные связи исследуемой реальности, соответствующие законы могут быть применимы к её описанию.

Эту особенность теоретических знаний можно проследить не только в физике, хотя здесь она проявляется в наиболее отчётливой форме. Эта особенность прослеживается во всех тех областях науки, которые вступили в стадию теоретизации.

Возьмём, например, закон Харди-Вейнберга, известный закон популяционной генетики, характеризующий условия генетической стабильности популяций. Этот закон принадлежит к довольно немногочисленной группе биологических законов, которые получили математическую формулировку. Он был сформулирован относительно построенной Харди и Вейнбергом теоретической модели (схемы) распределения в популяции мутантных форм. Популяция в этой модели представляла собой типичный идеализированный объект - это была неограниченно большая популяция со свободным скрещиванием особей. Она могла быть сопоставлена с реальными, большими по численности популяциями, если пренебрежимо малы миграционные и мутационные процессы и можно отвлечься от факторов естественного отбора и от ограничений на панмиксию.

Но именно благодаря этим идеализирующим допущениям теоретическая модель фиксировала сущностные связи, характеризующие относительную стабильность популяций, а сформулированный на базе этой модели закон Харди-Вейнберга по праву занял место одного из важнейших законов популяционной генетики.

Здесь нетрудно увидеть прямое сходство с развитыми формами теоретических знаний физики. Идеализированный объект, относительно которого формулировался закон Харди-Вейнберга, выполнял те же функции, что и, например, модель идеального маятника при открытии закона малых колебаний или модель идеального газа при формулировке законов поведения разреженных газов под относительно небольшими давлениями.

В теориях социальных наук также можно обнаружить, что формулировка теоретических законов сопряжена с введением идеализированных объектов, упрощающих и схематизирующих эмпирически наблюдаемые ситуации.

Так, в современных неоклассических экономических теориях одним из важных законов, который конкретизируется и модифицируется в процессе развертывания этих теорий и их развития, является знаменитый закон Л. Вальраса - швейцарского экономиста конца XIX в. Этот закон предполагает, что в масштабах хозяйства, представленного различными товарными рынками, включая рынок денег, сумма избыточного спроса (величина разрыва между спросом на отдельные товары и их предложением) всегда равна нулю. Нетрудно установить, что закон Вальраса описывает идеализированную модель (схему) взаимоотношения различных товарных рынков, когда их система находится в равновесии (спрос на товары на каждом рынке равен их предложению). В реальности так не бывает. Но это примерно также, как не бывает материальных точек, абсолютного твёрдого тела, идеального газа.

Разумеется, каждая теоретическая схема и сформулированный относительно нее закон имеют границы своей применимости. Закон идеального газа не подходит для ситуаций с большими давлениями. В этом случае он сменяется уравнением (законом) Я. Ван-дер-Ваальса, учитывающим силы молекулярного взаимодействия, от которых абстрагируется модель идеального газа. Точно так же в экономической теории модель и закон Вальраса требуют корректировки при описании сложных процессов взаимодействия различных рынков, связанных с нарушениями реализации товаров и не приближённых к равновесным процессам. Эти ситуации выражают более сложные теоретические модели (например, модель Кейнса-Викселя, усовершенствованная Дж. Стейном и Г. Роузом, в которой допускалось неравновесие рынков, а также предложенная американскими экономистами Д. Патинкиным, Д. Левхари и Г. Джонсоном в 60-70-х гг. модель неравновесия рынков, учитывающих эффект кассовых остатков и активную роль денежного рынка.

Формулировка новых теоретических законов позволяет расширить возможности теоретического описания исследуемой реальности. Но для этого каждый раз нужно вводить новую систему идеализации (теоретических конструктов), которые образуют в своих связях соответствующую теоретическую схему. Даже в самых «мягких» формах теоретического знания, к которым относят обычно такие гуманитарные дисциплины, как литературоведение, музыковедение, искусствознание (противопоставляя их «жёстким» формам математизированных теорий естественных наук), можно обнаружить слой абстрактных теоретических объектов, образующих теоретические модели исследуемой реальности.

Я сошлюсь здесь на исследования В.М. Розина, применившего разработанную мною концепцию теоретических знаний к техническим и гуманитарным дисциплинам. В.М. Розиным были проанализированы тексты работ М.М. Бахтина и Б.И. Бурсова, посвящённые творчеству Ф.М. Достоевского, тексты теоретического музыковедения и текст искусствоведческой работы В.А. Плугина, в которой анализируется живопись Андрея Рублёва. Во всех этих ситуациях автор выявляет слой теоретических знаний и показывает, что движение исследовательской мысли в этом слое основано на конструировании идеальных теоретических объектов и оперировании ими.

В частности, основные теоретические выводы Бахтина, касающиеся особенностей «полифонического романа» Достоевского, были получены благодаря конструированию теоретической схемы, элементами которой выступают такие идеальные объекты, как «голоса героев» и «голос автора», вступающие в диалогические отношения.

Таким образом, можно заключить, что идеальные теоретические объекты и построенные из них целостные теоретические модели (схемы) выступают существенной характеристикой структуры любой научной теории, независимо от того, принадлежит ли она к сфере гуманитарных, социальных или естественных наук».

Стёпин В. С., Философия науки. Общие проблемы, М., «Гардарики», 2006 г., с.182-184.

Источник — портал VIKENT.RU

Дополнительные материалы

Уровни понимания / моделирования по И.Л. Викентьеву — видео, 2 мин

НАУЧНЫЕ ЗАДАЧИ — плейлист из 25-ти видео

Изображения в статье

Вячесла́в Семёнович Стёпин — советский и российский философ и организатор науки, специалист в области теории познания, философии и методологии науки, философии культуры, истории науки / CC BY-SA 3.0

Image by Gerd Altmann from Pixabay

Image by Gerd Altmann from Pixabay

Я вел своих детей в детский сад и школу, и младшая спросила меня - а почему когда мы идем, то фонари двигаются на нас, а Луна улетает от нас, двигается туда же, куда и мы? Я немного подумал, и понял, почему так кажется. Дело в том, что люди воспринимают скорость как изменение угла и размера, а тут ни угол ни размер не меняется, и значит, далекие объекты кажутся нам неподвижными, или, если мы идем или едем, "двигаются" вместе с нами. В тот момент я понял, что машинально сделал то же самое, что делаю по работе - я смоделировал рабочую практику, в данном случае практику измерения расстояний. Я взял набор базовых фактов, про то, что фонари двигаются на нас и увеличиваются, а Луна двигается с нами и не меняет размер. Я взял концептуальную схему из трех понятий - угловая скорость, угловой размер, скорость наблюдателя, которая объясняет базовые факты и может достоверно их предсказать (когда мы пошли задом, Луна стала на нас надвигаться, а фонари поползли назад и уменьшились).

Но у этой простой задачки, которую я сделал на автомате, было одно существенное различие с реальными проектами - в них все сложнее, всего больше, и сгруппировать в одном месте только относящиеся к делу факты, события и понятия, а потом объединить их в модель - задача не из простых.

И эту задачу - построение модели практики - надо уметь выполнять, потому что нам все время надо сдавать дела другим, учить студентов, автоматизировать деятельность, а для этого необходимо понимать, что же мы делаем и не попадать в ловушку бессознательного контрруления, когда картинка в голове по тому, как делать работу, противоположна тому, что вы делаете по факту.

В реальных проектах корпус базовых фактов огромен. Это тысячи, а иногда и миллионы выражений, которые для конкретного проекта считаются истинными. Сотни концептуальных схем описывают эти факты - логистические, финансовые, физические, математические и управленческие. Чтобы найти нужную схему, нужен порядок, нужны шкафчики для того, чтобы разложить факты и нужны шкафчики, чтобы разложить схемы. И, конечно, нужна картотека, которая свяжет между собой содержимое этих шкафчиков, чтобы не потеряться во всем этом многообразии.

Системная инженерия наработала конкретные приемы:

- сортировки базовых фактов

- выделения вещей и событий

- классификации типов вещей и событий

- создания моделей и метамоделей рабочих практик на основе этих сортировок и классификаций.

Что такое практика?

Практика - это повторяющийся и воспроизводимый подход к выполнению работ в какой-то области деятельности, направленный на получение заранее известного результата или решения определенного класса проблем.

Практика направляет действия команды по уточнению специфики решаемой проблемы, определяет стратегию ее решения и инструкции по тому, как проверять, была ли решена проблема до конца или нет. Модель практики определяет какие свидетельства и факты подтвердят решение проблемы и дает рекомендации по привязке подхода к реальным ситуациям.

Что такое модель?

Модель - это структура, которая описывает область обсуждения. Модель состоит из концептуальной схемы (структуры фактов) и набора базовых фактов, относящихся к области обсуждения.

Другие определения

Область обсуждения (universe of discourse, domain): совокупность физических или абстрактных объектов, относящихся к области реального мира, которые выбраны в соответствии с интересом, который они представляют для системы, подлежащей моделированию, и ее окружением.

Метамодель - модель, которая описывает другую модель.

Шаги создания метамодели практики:

Проблема 1. "3 километра терминов и определений". Решение - структурирование области обсуждения (domain partitioning and contexts definition). В хранилище проекта должна появиться папка "Область обсуждения".

Проблема 2. "А что такое вещь?". Работы как вещи, процессы и проекты как типы работ. Решение - определение состояний вещей, выделение стадии использования. Необходимо пересмотреть описания процессов и планы проектов.

Проблема 3. "Как объединить каталоги?". Решение - PBS, WBS, SBS и другие разбиения. Универсальных решений нет, но подход единый.

Проблема 4. Измерение неизмеримого. "Что измеряет панель Google Analytics?".

Решение - концептуализация предметной области как заказчика так и разработчика плюс операционализация концептов.

Создание и применение (мета)модели практики для выявления и прохождения развилок проекта (project and design trade-offs). Научные статьи как метод рефлексии над ходом проекта и принятыми решениями.