Modele ideale și materiale

Ambiguitatea termenului „model", numărul enorm de tipuri de modelare și dezvoltarea lor rapidă îngreunează în prezent construirea unei clasificări a modelelor care să fie logic complete și satisfăcătoare pentru toți. Orice astfel de clasificare este convențională, deoarece reflectă, pe de o parte, punctul de vedere subiectiv al autorilor, iar pe de altă parte, limitele cunoștințelor lor într-un număr finit de domenii ale cunoașterii științifice.

Această clasificare trebuie privită ca o încercare de a construi un anumit instrument sau model pentru cercetarea proprietăților și caracteristicilor procesului de modelare în sine. Modelarea aparține metodelor generale științifice de cunoaștere. Utilizarea modelării la nivelurile empiric și teoretic ale cercetării conduce la o împărțire convențională a modelelor în materiale și ideale.

Modelarea materială este modelarea în care cercetarea unui obiect se realizează cu ajutorul analogului său material, care reproduce principalele caracteristici fizice, geometrice, dinamice și funcționale ale obiectului dat. Principalele varietăți ale modelării materiale sunt cea la scară naturală și cea analogică. Ambele tipuri de modelare se bazează pe proprietățile de similaritate geometrică sau fizică.

Modelarea ideală se deosebește de cea materială prin faptul că nu se bazează pe analogia materializată dintre obiect și model, ci pe o analogie ideală, conceptuală, și are întotdeauna un caracter teoretic. Modelarea ideală este primară în raport cu cea materială. Mai întâi se formează în conștiința omului modelul ideal, iar apoi, pe baza acestuia, se construiește cel material.

Modelarea materială

Principalele varietăți ale modelării materiale sunt cea la scară naturală și cea analogică. Ambele tipuri de modelare se bazează pe proprietățile de similaritate geometrică sau fizică. Două figuri geometrice sunt similare dacă raportul tuturor lungimilor și unghiurilor corespunzătoare este același. Dacă se cunoaște coeficientul de similaritate — scara — atunci dimensiunile celeilalte figuri geometrice similare se determină prin simpla înmulțire a dimensiunilor uneia dintre figuri cu valoarea scării. Două fenomene sunt fizic similare dacă, pe baza caracteristicilor cunoscute ale unuia, se pot obține caracteristicile celuilalt printr-o simplă recalculare, analogă trecerii de la un sistem de unități de măsură la altul. Studiul condițiilor de similaritate a fenomenelor este obiectul teoriei similarității.

Modelarea la scară naturală este acel tip de modelare în care unui obiect real i se asociază un analog material mărit sau micșorat, care permite cercetarea (de regulă, în condiții de laborator) prin transferul ulterior al proprietăților proceselor și fenomenelor studiate de la model la obiect, pe baza teoriei similarității.

Modelarea analogică este modelarea bazată pe analogia proceselor și fenomenelor care au o natură fizică diferită, dar sunt descrise în mod identic din punct de vedere formal (prin aceleași relații matematice, scheme logice și structurale). La baza modelării analogice stă coincidența descrierilor matematice ale diferitelor obiecte.

Modelele de tip fizic și analogic reprezintă o reflectare materială a obiectului real și sunt strâns legate de acesta prin caracteristicile lor geometrice, fizice și de altă natură. În fapt, procesul de cercetare a modelelor de acest tip se reduce la efectuarea unei serii de experimente la scară naturală, în care, în locul obiectului real, se utilizează modelul său fizic sau analogic.

Modelarea ideală

Modelarea ideală se împarte în două tipuri principale: intuitivă și științifică.

Modelarea intuitivă este modelarea bazată pe o reprezentare intuitivă (nejustificată din perspectiva logicii formale) a obiectului de cercetare, care nu poate fi formalizată sau nu necesită formalizare. Ca exemplu cel mai elocvent de model intuitiv al lumii înconjurătoare poate fi considerată experiența de viață a oricărui om. Orice cunoaștere empirică, fără explicarea cauzelor și mecanismelor fenomenului observat, trebuie de asemenea considerată intuitivă.

Modelarea științifică este întotdeauna o modelare justificată logic, care utilizează un număr minim de ipoteze acceptate pe baza observațiilor asupra obiectului modelat.

Principala diferență dintre modelarea științifică și cea intuitivă constă nu doar în capacitatea de a efectua operațiile și acțiunile necesare ale modelării propriu-zise, ci și în cunoașterea mecanismelor „interne" utilizate în acest proces. Se poate spune că modelarea științifică nu știe doar cum trebuie să modeleze, ci și de ce trebuie să procedeze astfel. Este necesar să se sublinieze rolul extrem de important al intuiției și al modelelor intuitive în știință — nicio cunoaștere cu adevărat nouă nu se poate lipsi de ele. Aceasta din urmă nu poate fi atinsă exclusiv prin metodele logicii formale.

Modelarea intuitivă și cea științifică (teoretică) nu trebuie în niciun caz opuse una alteia. Ele se completează reciproc în mod eficient, împărțindu-și domeniile de aplicare.

Modelarea semiotică este modelarea care utilizează drept modele reprezentări semiotice de diverse tipuri: scheme, grafice, desene, seturi de simboluri, incluzând și ansamblul legilor și regulilor după care se poate opera cu formațiunile și elementele semiotice alese. Ca exemple de astfel de modele pot fi menționate orice limbaj, de exemplu: limbajul comunicării orale și scrise umane, limbajul algoritmic etc. Forma semiotică este utilizată pentru transmiterea atât a cunoașterii științifice, cât și a celei intuitive. Modelarea cu ajutorul relațiilor matematice este, de asemenea, un exemplu de modelare semiotică.

Cunoașterea intuitivă este generatorul noilor cunoștințe. Cu toate acestea, nu toate ideile și intuițiile rezistă verificării ulterioare prin experiment și prin metodele logicii formale, specifice abordării științifice, care acționează ca un filtru pentru selectarea celor mai valoroase cunoștințe.