Mô hình hóa (khoa học)
Mô hình hóa — phương pháp nhận thức thế giới xung quanh, có thể được xếp vào nhóm các phương pháp khoa học chung, được áp dụng cả ở cấp độ nhận thức thực nghiệm lẫn lý thuyết. Trong quá trình xây dựng và nghiên cứu mô hình, hầu hết các phương pháp nhận thức khác đều có thể được sử dụng.
Mô hình (từ tiếng Latin modulus — thước đo, mẫu mực, chuẩn mực) được hiểu là một đối tượng vật chất hoặc được hình dung trong tư duy, trong quá trình nhận thức (nghiên cứu) thay thế cho đối tượng gốc, đồng thời bảo tồn một số đặc điểm điển hình quan trọng của đối tượng đó đối với nghiên cứu đang thực hiện. Quá trình xây dựng và sử dụng mô hình được gọi là mô hình hóa.
Trong phân tích hệ thống, mô hình hóa được xem là phương pháp nhận thức khoa học chủ yếu, gắn liền với việc hoàn thiện các cách thức thu thập và ghi nhận thông tin về các đối tượng được nghiên cứu, cũng như với việc thu nhận tri thức mới thông qua các thực nghiệm trên mô hình. Ngày nay, phần lớn các mô hình được xây dựng với sự trợ giúp của máy tính và công nghệ máy tính; các mô hình như vậy có thể được phát triển bằng phần mềm hoặc bản thân chúng có thể đóng vai trò là chương trình.
Khi xây dựng mô hình, nhà nghiên cứu luôn xuất phát từ các mục tiêu đã đặt ra và chỉ tính đến những nhân tố quan trọng nhất để đạt được các mục tiêu đó. Vì vậy, bất kỳ mô hình nào cũng không đồng nhất với đối tượng gốc và do đó là không đầy đủ, bởi khi xây dựng mô hình, nhà nghiên cứu chỉ tính đến những nhân tố mà theo quan điểm của ông là quan trọng nhất.
Mục đích quan trọng nhất và phổ biến nhất của các mô hình là ứng dụng của chúng trong việc nghiên cứu và dự báo hành vi của các quá trình và hiện tượng phức tạp. Cần lưu ý rằng một số đối tượng và hiện tượng hoàn toàn không thể được nghiên cứu trực tiếp. Một mục đích quan trọng không kém của các mô hình là thông qua chúng có thể xác định được những nhân tố quan trọng nhất hình thành nên các thuộc tính này hay thuộc tính khác của đối tượng, bởi chính mô hình chỉ phản ánh một số đặc trưng cơ bản của đối tượng ban đầu — những đặc trưng cần được tính đến khi nghiên cứu quá trình hoặc hiện tượng nhất định. Mô hình cho phép học cách quản lý đúng đắn đối tượng thông qua việc thử nghiệm các phương án quản lý khác nhau. Việc sử dụng đối tượng thực để làm điều này thường là rủi ro hoặc đơn giản là không thể. Nếu các thuộc tính của đối tượng thay đổi theo thời gian, thì nhiệm vụ dự báo trạng thái của đối tượng đó dưới tác động của các nhân tố khác nhau sẽ có tầm quan trọng đặc biệt.
Mục tiêu của mô hình hóa quyết định những khía cạnh nào của đối tượng gốc cần được phản ánh trong mô hình. Các mục tiêu khác nhau tương ứng với các mô hình khác nhau của cùng một đối tượng.
Các mô hình có thể được xây dựng bằng phương tiện tư duy (mô hình trừu tượng) hoặc bằng phương tiện của thế giới vật chất (mô hình thực). Trong số các mô hình trừu tượng, các mô hình ngôn ngữ chiếm vị trí đặc biệt. Tính đa nghĩa, mơ hồ của ngôn ngữ tự nhiên — vốn rất hữu ích trong nhiều trường hợp — có thể gây trở ngại trong một số lĩnh vực thực hành. Khi đó, người ta tạo ra các ngôn ngữ chính xác hơn (chuyên nghiệp hơn), một hệ thống phân cấp các ngôn ngữ ngày càng chính xác hơn, kết thúc bằng ngôn ngữ được hình thức hóa lý tưởng của toán học.
Tài liệu tham khảo
- Glinsky B. A. Mô hình hóa như một phương pháp nghiên cứu khoa học. Moskva, 1965;
- Kodryants I. G. Các vấn đề triết học của mô hình hóa toán học. Chișinău, 1978;
- Mamedov N. M. Mô hình hóa và tổng hợp tri thức. Baku, 1978;
- Uemov A. I. Cơ sở logic của phương pháp mô hình hóa. Moskva, 1971