Модельный эксперимент

Если прямое экспериментальное исследование самого объекта невозможно или затруднено, экономически нецелесообразно или почему-либо нежелательно, прибегают к так называемому модельному эксперименту, в котором исследованию подвергается уже не сам объект, а замещающая его модель. Модели могут быть материальными и мысленными в зависимости от того, создаются ли они из материальных средств и функционируют по объективным законам природы или же они конструируются мысленно в сознании исследователя, который совершает с ними все операции в уме, пользуясь, конечно, определенными правилами и законами. Важнейшей особенностью любой модели является ее сходство с оригиналом в одном или нескольких из строго зафиксированных и обоснованных отношений.

С введением модели структура эксперимента существенно усложняется. Теперь исследователь и прибор взаимодействуют не с самим объектом, а лишь с замещающей его моделью, вследствие чего существенно усложняется операционная структура эксперимента. Усиливается роль теоретической стороны исследования, поскольку необходимо обосновать отношение подобия между моделью и объектом и возможность экстраполировать на этот объект полученные данные. Рассмотрим, в чем состоят суть метода экстраполяции и его особенности в моделировании.

Экстраполяция - процедура переноса знаний с одной предметной области на другую – ненаблюдаемую и неизученную – на основании некоторого выявленного отношения.

В опытных науках под экстраполяцией понимается распространение: а) качественных характеристик, с одной предметной области на другую, с прошлого и настоящего на будущее; б) количественных характеристик одной области предметов на другую, одного агрегата на другой на основе специально разрабатываемых для этой цели методов; в) некоторого уравнения на иные предметные области в пределах одной науки или даже на иные области знания, что связано с их некоторой модификацией и (или) с переистолкованием смысла входящих в них компонентов…».

Процедура переноса знаний, будучи лишь относительно самостоятельной, входит в такие методы, как индукция, аналогия, моделирование, математическая гипотеза, статистические методы и многие другие. В случае моделирования экстраполяция входит в операционную структуру этого вида эксперимента, состоящего из следующих операций и процедур:

- теоретическое обоснование будущей модели, ее сходства с объектом, т.е. опе-

рации, обеспечивающей переход от объекта к модели;

- построение модели на основе критериев подобия и цели исследования;

- экспериментальное исследование модели;

- операция перехода от модели к объекту, т.е. экстраполяция результатов, полу-

ченных при исследовании модели, на объект.

Условия правомерности аналогии рассматриваются в специальной инженерно-математической теории подобия, лежащей в основе современного научного моделирования.