Общелогические методы познания: анализ и синтез, индукция и дедукция, аналогия и моделирование

Адекватность модели

Поскольку модель является выражением конечного ряда и только важнейших для
конкретного исследования аспектов сущности, то она не может быть абсолютно
идентичной моделируемому объекту. Кроме этого, реальный объект бесконечен для
познания. Поэтому нет смысла стремиться к бесконечной точности при построении
модели. Для выяснения необходимой степени адекватности обычно строят ряд
моделей, начиная с грубых, простых моделей и двигаясь ко все более сложным и
точным. Как только затраты на построение очередной модели начинают превышать
планируемую отдачу от модели, то уточнение модели прекращают. Первоначальные
шаги производятся в каком-либо существующем универсальном моделирующем пакете.
После одобрения модели под неё пишется специализированный пакет. Необходимость
в этом возникает в случае, если функционирование модели в универсальной среде
моделирования не удовлетворяет требованиям быстродействия (или каким-то другим).

В задачи данного курса входит изучение приёмов и способов, необходимых для
формализации, изучения и интерпретации систем.

Моделирование прикладная инженерная наука класса технологических.
Моделирование дисциплина, ставящая целью построение моделей и их
исследование посредством собственных универсальных методов, а также
специфических методов смежных с ней наук (математика, исследование операций,
программирование).

Ключевые факторы эффективности моделирования

Простое наблюдение за поведением третьей стороны не обязательно гарантирует достижение значительных психотерапевтических результатов: существует ряд факторов и ключевых переменных, которые необходимо учитывать при планировании со стороны психотерапевта процедуры моделирования с определенными Гарантии успеха (Канфер и Гольдштейн, 1987):

А) Факторы, улучшающие приобретение (внимание и удержание)

Характеристики модели:

• Сходство (пол, возраст, раса и отношение).
• конкуренция.
• сердечность.
• престиж.

Характеристики наблюдателя:

• Емкость обработки и хранения информации.
• неопределенность.
• Уровень тревоги.
• Факторы личности.

Характеристики способа представления модели:

• Реальная или символическая модель.
• Разные модели.
• Модель прогрессивных навыков (копинг)
• Окончил процедуры.
• инструкции.
• Комментируйте особенности и правила.
• Резюме, сделанное наблюдателем.
• тест.
• Минимизация раздражителей.

Б) Факторы, которые улучшают производительность (воспроизводство и мотивация)

Факторы, которые предполагают стимул:

• Викарное подкрепление.
• Викарное угасание страха ответить.
• Прямое армирование.
• имитация.

Факторы, влияющие на качество реализации поведения:

• Поведенческий тест.
• Совместное моделирование.

Факторы, влияющие на передачу и обобщение результатов:

• Сходство учебной ситуации — природная среда субъект.
• Практика ответов.
• Стимулы в природной среде.
• Принципы обучения.
• Вариации в тренировочной ситуации.

1.3. Изоморфизм и гомоморфизм

Моделирование базируется
на математической теории подобия, согласно которой абсолютное подобие может
иметь место лишь при замене одного объекта другим точно таким же. При
моделировании большинства систем (за исключением, возможно, моделирования одних
математических структур другими) абсолютное подобие невозможно, и основная цель
моделирования — модель достаточно хорошо должна отображать функционирование
моделируемой системы. Одними из основных понятий, используемых в моделировании
являются понятия изоморфизма и гомоморфизма.

Изоморфизм и гомоморфизм (греч. isos — одинаковый, homoios — подобный и morphe
— форма) — понятия, характеризующие соответствие между структурами
объектов.

Две системы,
рассматриваемые отвлеченно от природы составляющих их элементов, являются изоморфными друг другу, если каждому
элементу первой системы соответствует лишь один элемент второй и каждой связи в
одной системе соответствует связь в другой и обратно. Такое взаимнооднозначное
соответствие называется изоморфизм.

Рисунок
2‑1 К понятию изоморфизма

Полный изоморфизм может
быть лишь между абстрактными, идеализированными объектами, например,
соответствие между геометрической фигурой и ее аналитическим выражением в виде
формулы. Изоморфизм связан не со всеми, а лишь с некоторыми фиксированными в
познавательном акте свойствами и отношениями сравниваемых объектов, которые в
других своих отношениях могут отличаться.

Пример:

Окружность
может быть задана в виде формулы x2+ y2 = r2, или в виде графика в декартовой системе координат.

Гомоморфизм отличается от изоморфизма тем, что соответствие объектов (систем)
однозначно лишь в одну сторону. Поэтому гомоморфный
образ есть неполное,
приближенное отображение структуры оригинала.

Примеры:

1)Отношение между картой и местностью;

2)Отношение между грамзаписью и ее
оригиналом (звуковыми колебаниями воздушной среды).

1.2. Классификация моделей и виды моделирования.

В литературе,
посвященной философским аспектам моделирования, представлены различные
классификационные признаки, по которым выделены различные типы моделей.
Например, в (11 с23) называются такие признаки, как:

¨Способ построения (форма модели);

¨Качественная специфика (содержание модели).

По способу построения
модели бывают материальные и идеальные. Остановимся на группе материальных
моделей. Несмотря на то, что эти модели созданы человеком, но они существуют
объективно. Их назначение специфическое – отразить пространственные свойства,
динамику изучаемых процессов, зависимости и связи. Материальные модели
соединены с объектами отношением аналогии.

Материальные модели
неразрывно связаны с воображаемыми (даже, прежде, чем что-либо построить —
сначала теоретическое представление, обоснование). Эти модели остаются
мысленными даже в том случае, если они воплощены в какой-либо материальной
форме. Большинство этих моделей не претендует на материальное воплощение. По
форме они могут быть:

¨образные, построенные из чувственно наглядных
элементов;

¨знаковые, в этих моделях элементы отношения и
свойства моделируемых явлений выражены при помощи определенных знаков;

¨смешанные, сочетающие свойства и образных, и
знаковых моделей.

Достоинства данной
классификации в том, что она дает хорошую основу для анализа двух основных
функций модели:

¨практической (в качестве средства научного
эксперимента)

¨теоретической (в качестве специфического образа
действительности, в котором содержатся элементы логического и чувственного,
абстрактного и конкретного, общего и единичного).

Другая классификация
есть у Б.А. Глинского в его книге «Моделирование как метод научного
исследования«, где наряду с обычным делением моделей по способу их
реализации, они делятся и по характеру воспроизведения сторон оригинала:

субстанциональные

структурные

функциональные

смешанные

Теперь перейдем к
рассмотрению вопросов, связанных непосредственно с самим моделированием.
«Моделирование — метод исследования объектов познания на их моделях;
построение и изучение моделей реально существующих предметов и явлений
(органических и неорганических систем, инженерных устройств, разнообразных
процессов — физических, химических, биологических, социальных) и конструируемых
объектов для определения либо улучшения их характеристик, рационализации
способов их построения, управления и т.п.» (12 с421). Моделирование может
быть:

¨предметным ( исследование основных
геометрических, динамических, функциональных характеристик объекта на модели);

¨физическое (воспроизведение физических
процессов);

¨предметно — математическое ( исследование
физического процесса путем опытного изучения каких-либо явлений иной физической
природы, но описываемых теми же математическими соотношениями, что и
моделируемый процесс);

¨знаковое (расчетное моделирование, абстрактно —
математическое).

Прежде чем переходить к
вопросам применения моделирования, рассмотрим основные функции моделей.

Обзор

Научная модель стремится представить эмпирические объекты, явления и физические процессы в логической и объективный путь. Все модели находятся в симулякрах, то есть в упрощенных отражениях реальности, которые, несмотря на то, что они являются приблизительными, могут быть чрезвычайно полезными. Построение и обсуждение моделей имеет фундаментальное значение для научного предприятия. Полное и правдивое представление может быть невозможно, но научные дебаты часто касаются того, какая модель лучше подходит для данной задачи, например, какая модель климата является более точной для сезонного прогнозирования.

Попытки формализовать принципы эмпирических наук используют интерпретацию для моделирования реальности, точно так же логики аксиоматизируют принципы из логики. Целью этих попыток является построение формальной системы, которая не приведет к теоретическим последствиям, противоречащим тому, что обнаруживается в реальности. Прогнозы или другие утверждения, сделанные на основе такой формальной системы, отражают или отображают реальный мир только в той мере, в какой эти научные модели верны.

Для ученого модель также является способом, с помощью которого человеческие мыслительные процессы могут быть усилены. Например, модели, которые визуализируются в программном обеспечении, позволяют ученым использовать вычислительные мощности для моделирования, визуализации, манипулирования и получения интуитивного представления о представляемой сущности, явлении или процессе. Такие компьютерные модели in silico. Другие типы научных моделей — это in vivo (живые модели, такие как лабораторные крысы ) и in vitro (в стеклянной посуде, например, культура ткани ).

Смотри также[править | править код]

В Викисловаре есть страница о термине «Экономическая модель»

А Общие определения

• Физическая модель
• Математическая модель
• Дискретная модель
• Натурная модель
• Алгебраическая система
• Концептуальная модель
• Аналитичнеская модель
• моделирование

Б. Моделирование в естественных науках:

• модель Баклея-Леверетта,
• модель Бернадского,
• модель Бингама,
• модель газожидкостного потока,
• модель дрейфа,
• модель Маскета-Мереса,
• модель пласта,
• модель месторождения (объекта разработки)
• модель потока дрейфа,
• модель промышленно-геологическая,
• модель Рапопорта-Лиса,
• модель Рейнольдса-Буссинеска,
• модель жидкости,
• модель движения двухфазных систем,
• модель телесная,
• модель Шведова.

Типы научного моделирования[править | править код]

Моделирование бизнес-процессаправить | править код

Абстракция для моделирования Бизнес-процесса

В бизнес-процессе, моделируя модель процесса предприятия часто упоминается как модель бизнес-процесса en:Business_process_modeling. Модели процесса — основные понятия в дисциплине разработки процесса.

Модели процесса:

• Процессы той же самой природы, которые классифицированы вместе в модель.
• Описание процесса на уровне типового.
• Когда модель процесса — на уровне типового, процесс — его экземпляр.

Та же самая модель процесса, которая используется неоднократно для развития многих заявлений, имеет много экземпляров.

Одно возможное использование модели процесса должно предписать, как вещи must/should/could, должно быть сделано отличающимся от непосредственного процесса, который является действительным, что случается. Модель процесса — это примерное ожидание того, на что будет похож процесс. То, чем должен быть процесс, будет определено в течение фактического развития системы.

Другие типыправить | править код

Аналогичное моделирование Моделирование собрания Моделирование катастрофы Отборное Моделирование Модель климата Непрерывное моделирование Моделирование данных Моделирование документа Дискретное моделирование Экономическая модель Модель экосистемы

Эмпирическое моделирование Моделирование предприятия Исследования фьючерса Геологическое моделирование Моделирование цели Моделирование соответствия Гидрогеология Гидрография Гидрологическое моделирование Информативное Моделирование Математическое моделирование

Метаболическое моделирование сети Моделирование в Эпидемиологии Молекулярное моделирование Моделирование биологических систем Моделирование мультимасштаба Моделирование NLP Прогнозирующее моделирование Моделирование Моделирование программного обеспечения Твердое моделирование Статистика Стохастическое моделирование Динамика системы Архитектура системы

Дополнительная литература

В настоящее время существует около 40 журналов о научном моделировании, которые предлагают всевозможные международные форумы. С 1960-х годов растет число книг и журналов о конкретных формах научного моделирования. О научном моделировании также много говорится в литературе по философии науки. Подборка:

• Пол Хамфрис (2004). Расширение себя: вычислительная наука, эмпиризм и научный метод. Оксфорд: Oxford University Press.
• Йоханнес Ленхард, Гюнтер Кюпперс и Терри Шинн (редакторы) (2006) «Моделирование: прагматические конструкции реальности», Springer Berlin.
• Том Ричи (2012). «Схема морфологии методов моделирования: вклад в общую теорию моделирования». В: Acta Morphologica Generalis, Vol 1. № 1. pp. 1–20.
• Уильям Силверт (2001). «Моделирование как дисциплина». В: Int. J. Общие системы. Vol. 30 (3), стр. 261.
• Серджио Сисмондо и Снайт Гиссис (ред.) (1999). Моделирование и симуляция. Специальный выпуск науки в контексте 12.
• Эрик Винсберг (2018) «Философия и климатология» Кембридж: Cambridge University Press
• Эрик Винсберг (2010) «Наука в эпоху компьютерного моделирования» Чикаго: University of Chicago Press
• Эрик Винсберг (2003). «Моделируемые эксперименты: методология виртуального мира». В: Философия науки 70: 105–125.

Основные принципы эффективного моделирования

Ссылаясь на вышесказанное и на вклады различных авторов (Cormier and Cormier, 1994, Gavino 1997, Kanfer and Goldstein 1987, Muñoz and Bermejo, 2001, Olivares and Méndez, 1998) в отношении эффективного применения моделирования В психотерапевтическом контексте можно выделить ряд руководящих принципов, как в отношении самого моделирования, так и процесса тестирования поведения и обратной связи, необходимых в любом эффективном процессе моделирования:

Принципы моделирования

1. Оптимизация модели, используемой в процессе. Характеристики, похожие на наблюдателя, престиж, аналогичные компетенции — справляющиеся компетенции или акцент на аффективных компонентах.
2. Использование разнообразных моделей. Master, Negative, Automodelado, Simple …
3. Градация и иерархия процесса моделирования: разложение сложного поведения на более простое, облегчающее и обеспечивающее обучение.
4. Использование стратегий обучения, способствующих процессу усвоения. Использование пояснительных резюме (клиент или терапевт), повторение основных ключей, устранение отвлекающих стимулов (шум, беспокойство …) или использование специальных инструкций до-во-после моделирования.
5. Программирование подкрепителей для поведения модели. Выполнение желаемого поведения со стороны модели систематически усиливается.

Принципы Поведения Испытания

1. Сходство между запрограммированной практикой и природной средой клиента.
2. Повторение и разнообразие тренировочных ситуаций.
3. Программируемая практика в естественной среде клиента
4. Использование средств индукции против поведения особой сложности, например, путем использования физических или словесных руководств, поддержки и советов, практики, повторяющейся фрагментами поведения, прогрессивного увеличения времени / трудности / риска практики или использования. из дополнительных методов, таких как сцепление и формирование.
5. Программирование эффективных усилителей в естественной среде клиента

Принципы обратной связи

1. Особая обратная связь. Избегайте общих, неоднозначных и чрезмерных расширений. Четкая, краткая, краткая и конкретная обратная связь..
2. Поведенческая обратная связь. Сосредоточьтесь на поведенческих аспектах тестирования поведения, а не на личных оценках..
3. Приемлемая обратная связь. Приспосабливайтесь к собственному языку клиента, ограничивая технический жаргон и ненужную ненужную сложность..
4. Положительные отзывы. Ограничьте ненужную критику и поощряйте небольшой прогресс и усилия по изменению.
5. Гибкая обратная связь: использование других форм обратной связи, таких как видеозапись, чтобы не полагаться исключительно на устную обратную связь..

Моделирование: теоретическое обоснование

Кормиер и Кормиер (1994) определяют моделирование как «процесс наблюдательного обучения, когда поведение человека или группы — модель — действует как стимул для мыслей, отношений или поведения другого человека или группы, которая наблюдает за исполнением модели»

Основные черты теоретической основы моделирования, предложенной самим Бандурой, в сжатой и конкретной форме представлены Оливаресом и Мендесом (1998) в следующих терминах:

Фундаментальное помещение

Любое поведение, которое может быть приобретено или изменено с помощью прямого опыта, в принципе подвержено изучению или изменению путем наблюдения за поведением других и вытекающими последствиями..

Символические посреднические процессы

Субъект приобретает символические представления смоделированного поведения, а не просто конкретные ассоциации..

Общий порядок применения и эффекты моделирования

Субъект наблюдает за поведением модели и имитирует его с целью:

Получить новые шаблоны ответов

Эффект приобретения: Изучение новых форм поведения или моделей поведения, которые изначально не были включены в поведенческий репертуар человека.

Усилить или ослабить ответы

Ингибирующий эффект: Наблюдатель отмечает отсутствие позитивных последствий или непредвиденных негативных последствий после выполнения модели поведения..

Дезингибирующий эффектОтказ от поведения наблюдателя после проверки работоспособности модели без отрицательных последствий..

Облегчить выполнение существующих ответов в репертуаре субъекта

Эффект фасилитации: Облегчает выполнение поведенческих паттернов, ранее изученных в результате наблюдения модели.

Теоретические основы

Изучение подражания в психологии это было почти полностью опущено до появления новаторской работы Миллера и Долларда (1941). Эти авторы рассмотрели теории, которые существовали в то время, и сформулировали свою собственную концепцию имитации, используя в основном поведенческий контекст

Прошло двадцать лет, прежде чем важность имитационного обучения для развития личность и социальное обучение это было ясно показано в книге Бандуры и Уолтерса (1963). С тех пор имя Бандура стало почти синонимом изучения наблюдательного обучения и его влияния на социальное поведение

Термин «моделирование» заменил подражания как общее выражение, которое охватывает различные процессы обучения наблюдений.

Хотя существуют различные теории о природе и процессах, происходящих при моделировании, позиция, отстаиваемая Бандурой, кажется, в настоящее время пользуется большим признанием (Kanfer and Goldstein, 1987). В 1969 году с публикацией книги Альберта Бандуры «Принципы изменения поведения» были заложены основы применять методы моделирования в теории социального обучения (Оливарес и Мендес, 1998).

Аналитический способ представления задачи 1

Аналитический явный способ

Эта модель весьма далека от реальности. Что-либо изучить на ней представляется
проблематичным, так как из неё можно найти только время
T
и место встречи
S.
Идеализация заключается в том, что дорога считается идеально прямой, без
уклонов и подъёмов, скорости объектов считаются постоянными, желания объектов
не меняются, силы безграничны, отсутствуют помехи для движения, модель не
зависит от величин
D,
V₁,
V₂
(они могут быть сколь угодно большими или малыми).

T1 := D/(V1 + V2) S1 := V1 · T1

Реальность обычно не имеет ничего общего с такой постановкой задачи. Но за счёт
большой идеализации (идеализации большого порядка) получается очень простая
модель, которая может быть разрешена в общем виде (аналитически)
математическими способами. Так формулируются чаще всего алгоритмические модели,
где протянута цепочка вычислений от исходных данных к выходу. Поэтому мы
применили в записи знак присваивания
(:=).
После вычисления правой части выражения её значение присваивается переменной,
стоящей в левой части. Далее значение этой переменной применено в правой части
следующего выражения. Схематически это выглядит так, как показано
на
рис. 1.18.

Рис. 1.18. Схема решения задачи о встрече(аналитический явный способ)

Аналитический неявный способ

В данной формулировке за счёт использования знака уравнивания получена связь
переменных
f(T, V₁, V₂, D, S) = 0
в виде системы уравнений. Устанавливая знак «?» на различные
переменные, можно формулировать при необходимости целый ряд произвольных задач,
например так:

T1 · (V1 + V2) = D S1 = V1 · T1 T1 = ?

При этом задачи формулируются пользователем и не предусматриваются специально
моделировщиком. То есть модель имеет вид объекта. Мы получили более
качественную модель. Идеализация её велика, но за счёт неявной формы записи
появилась возможность изменения задачи, изучения на ней целого ряда проблем.

Классификация методов моделирования

Моделирование представляет большое количество технических вариантов, которые можно классифицировать в соответствии с рядом основных измерений (Лабрадор и др., 1993, Оливарес и Мендес, 1998):

1. Поведение наблюдателя:

   1.1.Педативное моделирование: субъект наблюдает только за поведением модели, не воспроизводя его во время тренировки.

   1.2. Активное моделирование: субъект наблюдает за выполнением модели и затем воспроизводит поведение, смоделированное в том же сеансе лечения.

2. Презентация модели:

   2.1. Символьное моделирование: моделирование выполняется посредством видеозаписи, фильма, кассеты или любой другой аудиовизуальной поддержки..

   2.2.Виво моделирование: модель выполняет поведение в присутствии наблюдателя

   2.3 Тайное моделирование: субъект должен представить поведение модели.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

3. Адаптация модельного поведения:

   3.1. Позитивное моделирование: моделирование соответствующего поведения или целевого поведения.

   3.2. Негативное моделирование: моделирование нежелательного поведения.

   3.3. Смешанное моделирование: использование негативного моделирования с последующим позитивным моделированием.

4. Степень сложности моделирования поведения:

   4.1. Моделирование промежуточных поведений: конечное поведение разлагается на промежуточные поведения, которые постепенно моделируются и усваиваются субъектом..

   4.2. Моделирование поведения и поведения: в тех случаях, когда целевое поведение не является чрезмерно сложным, оно моделируется напрямую.

5. Количество наблюдателей:

   5.1. Индивидуальное моделирование: моделирование выполняется перед одним наблюдателем, обычно в терапевтическом контексте.

   5.2. Групповое моделирование: моделирование происходит перед группой, обычно в образовательном контексте.

6. Количество моделей:

   6.1. Простое моделирование: презентация одной модели

   6.2. Множественное моделирование: используются различные модели, разные и похожие на наблюдателя.

7. Идентичность модели:

   7.1. Automodelado: модель сам наблюдатель. Использование аудиовизуальных медиа.

   7.2. Моделирование: модель и наблюдатель — разные люди. Самая обычная стратегия.

8. Природа модели:

   8.1. Моделирование человека: модель — это человек, который должен обладать характеристиками сходства и / или престижа для наблюдателя.

   8.2. Нечеловеческое моделирование: мультфильмы, куклы, куклы или фантастические существа используются в качестве моделей, желательно (хотя и не исключительно) с детьми.

9. Конкурс, представленный моделью:

   9.1. Мастерство моделирования: модель обладает необходимыми навыками и ресурсами для эффективного управления ситуацией с самого начала.

   9.2. Моделирование преодоления: модель изначально демонстрирует навыки, аналогичные наблюдателю, и постепенно демонстрирует навыки, необходимые для удовлетворительного разрешения ситуации..