对科学体系中“模型”认识的一点整理

 

    科学是建立在模型上的而不是在现实基础上的。怎样做科学？一般公认的步骤是：

        观察+试验----统计归纳----模型建立+基本的规律----演绎成一个理论体系

科学肯定来源于现实，但必须建立在对现实抽象的模型的基础上。

 

1 没模型就没科学

 

我们认为这个世界的一切事物都是相互联系的。从源头开始不断交互演化一直到今天这个世界，往下也还要演化下去。既然世界的联系是无限的，假设每描述所研究事物的联系都至少用一个变量，那么要准确的描述世界中的一个事物，需要无穷个变量。无穷的变量之间的联系是人类暂时无法处理的。

 

这个时候，要想研究事物，就要按照研究的问题对事物进行简化，保留某些联系，忽略某些联系，建立一个具有代表性和简洁性的模型，以反映事物自身。从这个角度看，模型与事物本身就有差异性，模型永远不可能是研究事物自身，这也决定了在模型基础上建立的科学本身就有一定应用范围。在应用科学定理的时候，一定要注意事物是否能抽象成相应的模型，否则就会出问题。

 

比如物理学中的质点，刚体，弹性体等都是模型，客观世界中不存在，没有体积只有质量的质点不可能存在的，一个东西怎么用力也不变形也不存在。但正是引入了这些模型，才能在此基础上归纳出相应的规律体系。

 

2 怎么建立模型

 

建立模型的过程，就是针对研究事物或过程，模拟和外界的主要联系，然后改变其中的某些因素来找出哪些是必要联系。通过前期研究，最后把时间、空间等特性去掉一部分，同时忽视事物或过程的千差万别的特性，只考察其某种有共性的特性，这种可以和真实事物或过程近似的就是模型。

模型要有两个特点，即要有代表性，又要有简洁性。
把认为不重要的联系去掉，抓住核心因素，就是代表性。
抓住的核心因素尽量的少，不能太多，这就是简洁性。

如何把握简洁性和代表性这对矛盾的统一是一种建模艺术。

 

 

3 模型应用中的的负面作用

模型的存在根本意义是在于让我们更好的从观察和试验中找出规律，这是模型存在的价值。而我们在应用规律的时候，本身也包括其模型的应用，一旦不能为我们解释新现象服务的时候，就要勇敢的抛弃这个模型，去寻找或自己建立一个新的模型。比如数轴的模型，在解决无穷小问题的时候肯定是有问题的，于是形成了很多悖论，怎么办？思路应该是重建数轴模型，否则无穷个点构成一条有长度的线，这确实无法理解，无法理解的根本原因就在于点和线的模型不能够用来解释这个现象，必须引入新的模型。

 

                       各类模型的乱套是很多争论的根源

 

该思考只是自己参考一些资料后的整理而已，没有自己的东西。
 

 

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