Компьютерное моделирование как метод научного познания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 09.00.08, кандидат философских наук Синицын, Олег Николаевич

Оглавление диссертации кандидат философских наук Синицын, Олег Николаевич

ГЛАВА I. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМЕ МЕТОДОВ

§1.1. Методы научного познания.

§ 1.2. Становление и особенности метода компьютерного моделирования.

ГЛАВА И. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ

СОЦИАЛЬНЫХ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

§2.1. Компьютерное моделирование бизнес-процессов.

§2.2. Применение программных информационных систем в организации научного поиска.

§2.3. Компьютерное и программное обеспечение в дистанционном обучении и маркетинге образовательных услуг.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Философия науки и техники», 09.00.08 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компьютерное моделирование как метод научного познания»

Актуальность темы исследования. Методы научного познания являются одним из компонентов философско-методологического исследования. Философия науки следует не только исторически сложившимся принципам, но и постоянно обогащается современными методами познавательной деятельности. Новые научно-технические решения оказывают влияние на процесс познания, на способы исследования объектов реальности, получения и обработки результатов. В современных условиях компьютеризация оказывает влияние на труд ученого как субъекта познавательной деятельности, на науку в целом.

Сегодня достижения научно-технического прогресса интегрировались во все сферы человеческой деятельности, а объединенная система «наука-техника» позволила достигнуть выдающихся практических результатов. Научные исследования сопровождаются трудностями, связанными с согласованием теоретических форм знания и его практического применения.

Несогласованность теоретических оснований и практики порождает целый ряд проблем социального, психологического и философского характера, свидетельствующих о необходимости комплексного анализа современного познания. Речь идет о совершенствовании методологии науки, об отработке системы методов научного познания, о методах внедрения результатов познания в практику.

Обращение к частным специализированным методам не может дать ожидаемого результата без опоры на методологию научного познания. Научное знание и процесс его получения, обладая системностью и структурированностью, подразумевают преемственность знания, создание новых теорий и методов. В историческом развитии научного познания осуществляется движение от методов наблюдения, измерения, описания, эксперимента, анализа и синтеза, к методам более высокого порядка: абстрагирования, идеализации, формализации, моделирования.

Технический прогресс отражается в способах получения научного знания, расширяющих возможности решения сложных исследовательских задач. Приоритет здесь имеют информационные и телекоммуникационные технологии. Компьютер, как инструмент, применяющийся в математическом моделировании для автоматизации трудоемких расчетов, обозначил отдельный метод - вычислительный эксперимент. Формализованные математические модели, пройдя несколько стадий исторических изменений, приобрели дополнительные компоненты своего построения, такие как программный, алгоритмический и аппаратный способы своей реализации. В такой связи модели, рассматриваемые как объект исследовании и получения нового знания о реальности, вобрали в себя аспекты методов их построения, способов и целей воплощения в жизнь, накладывающих отпечаток на общую адекватность и требующих отдельного осмысления.

На фоне быстро развивающихся технологий можно говорить о компьютерных моделях и компьютерном моделировании как о методе с большей степенью обобщения, в рамках которого можно зафиксировать образующие факторы и современные тенденции, соответствующие потребностям эпохи. Такое выявление подразумевает комплексный анализ особенностей составляющих методов в их историческом развитии и изменении их научно-технического оснащения. В связи с этим актуальным представляется обоснование компьютерного моделирования как метода научного познания, выделение его особенности, связи с другими методами научного познания.

Степень разработанности проблемы. Современные тенденции развития теории познания достаточно многогранно освещаются в научных трудах в области философии науки и техники. Основам теории познания и методологии научной деятельности посвятили свои исследования А. П. Алексеев, JI. А. Микешина, А. В. Панин, М. А. Розов, И. Т. Фролов, В. С. Швырев, В. Ф. Шаповалов и многие другие ученые. Значительное число работ посвящено анализу методов научного познания с учетом специфики современных тенденций.

Анализу метода моделирования и его применения в научной практике посвящены исследования последних лет. В большей части работ рассматриваются вопросы применения моделирования в конкретных областях знания — экономике, социологии, истории, технике и технологиях, биологии, физике и т. д. В этих исследованиях анализируются вопросы построения моделей, их роль, границы применения метода, дается классификация приемов, раскрывается место моделирования среди других методов исследования. Например, вопросы моделирования в физике рассматривали А. И. Берг, JI.O. Вальт, В. А. Веников, М. Редхед, Е. Хаттен. Постепенный переход от осмысления специфики моделирования в конкретных науках к его обобщенному видению привел к разработке методологии моделирования. Такая методология математического, кибернетического и информационного моделирования, в том числе моделирования мыслительной деятельности человека, развивается в трудах А. М. Анисова, Б. В. Бирюкова, Н. П. Бусленко, В. В. Воронова, В. М. Глушкова, В. В. Калашникова, Н. Н. Моисеева, Д. А. Поспелова, 3. JL Рабиновича, А. А. Самарского и других ученых.

Существует группа публикаций, в которых центральное место занимают вопросы философского и логико-методологического осмысления метода моделирования. Анализ теоретико-познавательной роли моделирования в эпоху научно-технических революций позволяет сделать вывод о возрастании роли этого метода в структуре научного исследования. Важным является исследование роли моделирования как общенаучного метода, способствующего междисциплинарному взаимодействию и синтезу знаний. Философско-методологические исследования были направлены на проблематику моделирования в разрезе систематизации знания, принципов и методов моделирования, описания и анализа вычислительного эксперимента, диалога в системе «человек-компьютер». Разработка этого круга вопросов отражается в работах таких ученых как К. Б. Батораев, Б. В. Бирюков, Б. С. Грязнов, Г. Б. Жданов, К. Е. Морозов, И. Б. Новик, Г. И. Рузавин, Ю.А. Харин, В. А. Штофф. Особое развитие метод получил в связи с построением теории искусственного интеллекта. Аспекты такой задачи с философской точки зрения формулируются в работах А. П. Архипова, С. В. Дубовского, В. Г. Пушкина, С. М. Шалютина и других ученых.

В публикациях таких ученых как М. Г. Гаазе-Рапопорт, Б. А. Глинский, Н. И. Лапин, О. И. Ларичев, В. С. Лутай, А. Я. Мороз, Н. Ф. Наумова, М. Ю. Опенков, Г. Л. Смолян, В. В. Федоров исследуются проблемы искусственного интеллекта, субъекта познания в процессе моделирования.

Многими учеными отмечается возрастание влияния компьютерных и информационных технологий во все виды научной деятельности. Об этом свидетельствуют научные работы в области частных наук, описывающие информационные систем компьютерного моделирования бизнес-процессов, коммуникации, нацеленные на исследование специфик обмена информацией, поиска решений, экспертных систем, экономической, образовательной и других сфер. Речь идет о трудах К. В. Балдина, М. Р. Когаловского, А. И. Левина, Е. В. Осадчук, 3. П. Румянцевой, Б. А. Соловьева, В.Б. Уткина, С. В. Че-ремных и многих других ученых.

Объектом исследования является система методов научного познания.

Предметом исследования является компьютерное моделирование как метод научного познания.

Цель исследования - философско-методологический анализ места и роли метода компьютерного моделирования в научном познании.

В соответствии с поставленной целью решаются следующие задачи: провести анализ методов научного познания; раскрыть сущность, характеристики компьютерного моделирования как метода научного познания, выделить способы построения и реализации компьютерных моделей; определить факторы и тенденции развития компьютерного моделирования в современном научном познании; выявить и раскрыть основные области применения компьютерного моделирования; уточнить специфику, структуру компьютерного моделирования в реинжениринге бизнес-процессов; разработать компьютерную модель поиска и анализа научной информации, определить практическую значимость полученных результатов; показать значение компьютерного моделирования в дистанционном обучении.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили категории и принципы философии науки и техники, труды отечественных и зарубежных философов, социологов, экономистов, программистов. В своем исследовании автор применяет системный, структурно-функциональный, си-нергетический, коэволюционный, цивилизационный методы анализа, метод математического моделирования, принципы нелинейности, принципы построения программных и аппаратных компьютерных средств, коммуникации компьютерных сетей, анализа и реинжиниринга бизнес-процессов, построения корпоративных информационных систем, экономической теории.

Научная новизна результатов, полученных автором: проведен анализ эмпирических и теоретических методов научного познания и определено место компьютерного моделирования в их системе; раскрыт процесс, этапы становления метода компьютерного моделирования, его особенности и гносеологические функции; уточнено понятие «компьютерная модель», определены способы построения компьютерных моделей, выявлены основные факторы, влияющие на их адекватность; ■ раскрыты особенности деятельности ученого как субъекта познания на современном этапе научно-технической революции, моральнонравственные аспекты использования компьютера в научном познании и других формах деятельности; выявлены основные мотивации внедрения информационных систем, положительные и отрицательные стороны компьютерного моделирования реинжиниринга бизнес-процессов в экономической сфере; разработана и реализована компьютерная модель поиска и анализа научной информации с помощью программно-аппаратных средств и коммуникационного компонента глобальной информационной системы Интернет, позволяющая осмыслить тенденции, ретроспективу различных научных направления и их частных тематик; приведены результаты цикла компьютерного моделирования; выявлены основные направления использования компьютерных моделей в программном обеспечении дистанционного обучения.

Основные положения, выносимые на защиту.

1.В научном познании существует множество методов, среди которых компьютерное моделирование занимает особое место. Компьютерное моделирование характеризуется сращиванием эмпирических и теоретических исследований, образованием нового стиля мышления, междисциплинарностью, интеграцией научных разработок в комплексных исследованиях. Компьютерное моделирование, являясь общенаучным методом смешанного типа, применимо на эмпирическом и теоретическом уровне; оно определяет новые подходы к организации исследований, реализуемых с помощью информационных и компьютерных технологий.

2.Понимание метода компьютерного моделирования как специфического метода научного познания реализуется через построение моделей объектов познания и использование их как инструментов познания реальных процессов и явлений. Компьютерное моделирование можно рассматривать как техническую реализацию определенной формы знакового моделирования, осуществляемого в виде схем, графиков, формул, графов, трехмерных объектов и т.п. При этом все они рассматриваются в единстве с определенными операциями над ними и их элементами, а также истолковываются в терминах той предметной области, к которой относится моделируемый процесс или объект. В компьютерном моделировании опытное исследование заменяется логическим анализом и новое знание получается путем дедукции из исходного описания компьютерной модели. Благодаря компьютерному моделированию стало возможным расширение области явлений, которые возможно моделировать: от явлений живой природы, социальной жизни до различных форм психической и интеллектуальной деятельности.

3.Компьютерное моделирование используется во многих технических и гуманитарных науках; оно применяется в трудно формализуемых областях знания, требующих специальных методов. Исследователь с помощью компьютерных технологий освобождается от рутинного умственного труда. Как субъект познания исследователь контролирует процесс на более высоком уровне: целевых установок, концепции познания, коррекции способов и методов получения адекватного знания об объекте.

4.Компьютерное моделирование все больше находит свое применение в экономической сфере для анализа как линейных, так и нелинейных процессов. В частности, рассматривая реинжиниринг, автоматизацию бизнес-процессов, выполняемых с помощью внедрения современных информационных и компьютерных технологий, можно обнаружить их познавательную и практическую значимость, а также отрицательные - явные и скрытые - стороны использования информационных систем, как основного способа реализации компьютерных моделей в экономической практике.

5.Компьютерное моделирование используется для организации поиска и анализа научной информации. Автором разработана компьютерная модель, которая служит для получения нового знания путем поиска и обработки больших объемов данных. Схема компьютерного моделирования построена с помощью распределенных аппаратных и программных средств, глобальной информационной системы Интернет, баз данных библиографических материалов по тематике философии науки и техники. С помощью компьютерного моделирования получена информация более высокого уровня общности в доступной для осмысления форме. Результаты представлены в виде графиков, позволяющих оценить объемы работ, тенденции, ретроспективы различных научных направлений и частных тематик. Компьютерная модель обладает приемлемой адекватностью, практической значимостью результатов, что говорит о незаменимости метода моделирования для решения задач подобного типа. б.Компьютерное моделирование приобретает особое значение в дистанционном обучении. Эффективность дистанционного обучения с точки зрения экономической выгоды, конкурентной позиции и качества образовательных услуг, зависит от обеспечивающих его процессов. К таким процессам относятся - подготовка и проведение лабораторного практикума, коммуникации между слушателями и преподавателями, проверки знаний «на расстоянии», преобразовании материалов в доступный вид для интерактивной демонстрации и т. д. Обеспечение эффективности построения и использования в дистанционном обучении компьютерных моделей выводит на первое место задачи технологического, методологического обеспечения и маркетинга образовательных услуг.

Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в том, что его результаты, выводы и рекомендации могут быть использованы в процессе научной деятельности, в процессе подготовки адекватных компьютерных моделей и реализации метода компьютерного моделирования с учетом описанных факторов и современных тенденций. Результаты исследования могут быть использованы при организации научных поисков, подготовки специалистов и дальнейшем философском анализе метода компьютерного моделирования в социально-практическом контексте. Разработанные в ходе исследования компьютерные модели поиска, способ отражения тенденций научных направлений, компьютерные модели в дистанционном образовании, в реинжиниринге бизнес-процессов, имеют самостоятельную практическую значимость и могут быть использованы как в научной деятельности государственных и коммерческих структур, организации дистанционного предоставления образовательных услуг, так и в педагогическом процессе высших учебных заведений при преподавании философии, экономики и технических специальностей.

Апробация результатов исследования. Диссертация обсуждена на заседании кафедры философии ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «СТАНКИН». Основные идеи диссертации представлены в публикациях автора, в выступлениях на трех научных конференциях, проходивших в Уфе, Москве, Йошкар-Оле.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав (пяти параграфов), заключения, библиографии.