Cele wskazywania modelu M dla V

Sugestia konieczności zastanowienia się, jakie własności mają być prze­

słankami wskazywania substytutu jako modelu, odwołuje się domyślnie do świado­

mości człowieka będącego bytem twórczym. Przyjmujemy, że wskazanie substytutu jest świadomym aktem osoby postrzegającej oryginał. Ale wskazanie substytutu jest jedynie wstępem do rozpatrywania modelu. Dla rozpatrywania modelu, w szcze­

gólności zgodnie z wymogami naukowymi, dla substytutów niezbędne jest wpro­

wadzenie wstępnego kwalifikatora, który pozwoliłby na pozytywne orzeczenia, jaki substytut może być uznany za model. Rolę kwalifikatora powinno stanowić określenie celu dostrzegania lub tworzenia modelu.

Jeżeli oczekujemy, że model ma być wykorzystywany do objaśnień, to:

— dobór występujących w nim elementów powinien być dostosowany do możli­

wości poznawczych i potrzeb rozumienia użytkownika,

— powinien przedstawiać powiązania między elementami, które mają go tworzyć,

— powinien odwoływać się do obserwacji uzupełnionych wskazywaniem zależności typu przyczyna—skutek,

— powinien być tworzony z myślą o poszerzaniu ogólnodostępnej bazy wiedzy.

Modele tej klasy są nazywane objaśniającymi.

Prostą postacią modelu objaśniającego jest opis empirycznych zdarzeń na pod­

stawie obserwacji, w którym za pomocą naturalnego, powszechnie używanego w danym środowisku języka, jest odtwarzane to co obserwowane. Warunek sta­

nowi wiarygodność prezentacji językowej oraz koncentracja opisu na określonych, interesujących nas własnościach. Prezentacje opisowe są tworzone często po jednej obserwacji. Dokonane w takich przypadkach spostrzeżenia mogą być bardzo inspi­

rujące, ale uzyskany opis powinien być traktowany jako wstęp do pogłębionego poznania obserwowanego bytu, bez uznania go za model.

Jeżeli model ma być wykorzystywany do weryfikacji, najpierw musi być określone, co ma być przedmiotem weryfikacji za pomocą modelu. Standardowo przyjmujemy, że weryfikowana może być wiedza o modelowanym obiekcie, w tym o jego stanie i zmianach jego zachowania. Weryfikując wiedzę o obiekcie, zakładamy, że model i przyjęte metody wnioskowania za pomocą modelu są poprawne. Modele tworzone dla celów związanych z weryfikacją wiedzy o modelowanych obiektach nazywamy weryfikującymi.

Zagadnienia weryfikacji, a więc poprawności samego modelu oraz metod doko­

nywania tzw. walidacji, uznajemy za odrębne zagadnienie, którego tutaj nie będziemy omawiać.

Konstrukcja modelu wspomagającego podejmowanie decyzji wymaga wnikli­

wego rozpoznania obowiązujących i uznawanych reguł w postępowaniach prowa­

dzących do decyzji. Należy uwzględnić, że wspomaganie podjęcia decyzji nie musi oznaczać wprost wskazania, co ma być zrobione. Rola modelu może być niekiedy ograniczona do pomocy w wyróżnianiu takich atrybutów i powiązań między nimi, które mają znaczenie w podejmowaniu decyzji. Modele tej klasy nazywamy mode-lami decyzyjnymi.

Wskazanie, że model jest (ma być) decyzyjny, to przesłanka konstrukcyjna. Zgod­

nie z nowym ujęciem definicji modele decyzyjne można rozpatrywać, mając ziden­

tyfikowany problem realno­abstrakcyjny, w którym „niewiedza” koncentruje się na wyborze tego, co robić, gdy alternatywy działania są znane wprost lub domniemane.

Składowe modelu należy tak określać, aby na poziomie abstrakcji można było prze­

prowadzić wnioskowanie dające wynik sugerujący, co należy wykonać w praktyce.

Wiodącą przesłanką tworzenia modelu decyzyjnego musi być dobra znajomość zadanego zbioru celów oraz akceptowana w danym środowisku metodyka war­

tościowania alternatyw decyzyjnych oraz reguł wskazywania decyzji. Na specjalne wyróżnienie zasługuje odczytanie (interpretacja) wyników uzyskanych jako wnioski z modelu i przeniesienie ich na oddziaływanie na obiekt. To ostatnie może być doko­

nane wprost przez zalecenie wykonania lub nie wprost przez przejęcie wyniku przez decydenta, który na jego podstawie określa oddziaływanie na obiekt.

Dokonajmy nieco zmienionej kwalifikacji celów tworzenia modeli. Przegląd de­

finicji modeli podawanych w literaturze pozwala orzec, że jest uzasadnione rozróż­

nienie celów:

— poznawczych,

— użytkowych,

— naukowych.

Przyjęcie celu poznawczego można uznać za elementarny wyraz świadomego poznawania świata. Jakie cele poznawcze mogą być motywami rozpatrywania mo­

deli?

Cele poznawcze wiążą się z poznawaniem bytu V, a model miałby wspomóc to poznanie i zrozumienie.

Co można zaliczyć do celów poznawczych? Może to być:

— zdobycie wiedzy o V,

— włączenie wiedzy o V do bazy wiedzy,

— weryfikacja wiedzy o V,

— prezentacja wiedzy o V za pomocą modelu.

Cele poznawcze mogą być uzupełnione celami użytkowymi, wskazującymi, do czego model może być wykorzystany. Do celów użytkowych stawianych modelom można zaliczyć:

— zastępstwo V,

— pozyskiwanie na podstawie modelu wniosków, jakie są możliwości oddziaływania na V i uzyskiwania w nim zmian.

Specjalnym celem użytkowym — można uznać, że zasadniczym — jest tworzenie modelu będącego projektem czegoś nowego. Ponieważ projektowanie jest proce­

sem twórczym, nowatorskim, często niepodlegającym ogólnym regułom, wyłączymy go z naszych standardowych rozważań.

Celom poznawczym i użytkowym mogą towarzyszyć cele naukowe, które można uznać za pewną „nakładkę”, dzięki której następuje wzbogacenie metodyki pozna­

wania rzeczy i doskonalenie toku rozumowania.

Do celów naukowych można zaliczyć:

— umożliwienie poznania V dzięki eksperymentom lub symulacjom przeprowadza­

nym na M,

— poznanie możliwych zachowań V dzięki eksperymentom lub symulacjom prze­

prowadzanym na M,

— formułowanie naukowych hipotez,

— dostrzeganie podobieństw i możliwości uogólnień,

— rozwiązywanie zadań, których wyniki stają się składowymi teorii.

Należy uwzględnić, że cel naukowy jest zawsze poznawczy, ale nie musi być użyt­

kowy.

Interesujący przegląd celów stawianych modelom rozpatrywanych z pozycji in­

formatyki przedstawił K. Fuchs­Kittowski⁵¹, według którego celami poznawczymi są odzwierciedlenie i objaśnianie oryginału, celami użytkowymi — zastępstwo, sterowa­

nie oryginałem, a naukowymi — pośrednictwo między eksperymentem a teorią.

Odzwierciedlenie oryginału przez model oznacza wskazanie w modelu odpo­

wiedników, które pozwalają identyfikować i rozpoznawać oryginał. Z informatycznego punktu widzenia odzwierciedlenie ma prawo kojarzyć się z określoną wiernością od­

tworzenia oryginału, co domyślnie sugeruje, że odpowiedniki powstają jako odwzo­

rowania typu izomorfizm lub homomorfizm. Ogólniejsze rozumienie odpowiednika nie zakłada tak ostrych wymagań.

51 K. Fuchs­Kittowski, Zur (informatischen) Modellbildung im Methodengefüge der Wissen-schaft — Zur revolutionären Rolle der Methoden in der WissenWissen-schaft, [in:] WissenWissen-schaft und Technik in theoretischer Reflexion, Wissenschaftsforschung Jahrbuch 2006, Peter Lang, Frankfurt am Main 2007, s. 31­77.

Objaśnianie rzeczywistości z wykorzystaniem w tym celu modelu odgrywa rolę poznawczą, którą można by zakwalifikować również do użytkowych. Akcentując cel poznawczy, podkreślamy rolę modeli w przekazie wiedzy o poznawanym świecie.

Uznając, że objaśnianie nie jest „bezmyślnym” przekazywaniem wiedzy, dostrzeże­

my, że staje się ono inspiracją do dostrzegania pogłębiania wiedzy, a tym samym przyjmowania celów naukowych.

Cel ujmowany jako zastępstwo odpowiada etymologicznemu znaczeniu modelu jako czegoś, co jest podstawiane za oryginał. Dzięki zastępstwu określone operacje można wykonywać na modelu zamiast na oryginale. Jest to powszechnie wykorzysty­

wane w obszarze techniki, gdzie na modelu dokonuje się różnorodnych testów i eks­

perymentów. Podobnie wykorzystywane są modele tworzone przez informatyków.

Łatwo dostrzec, że akcentowanie użyteczności jest jedynie wskazaniem określonego priorytetu, który może i powinien być łączony z celami poznawczymi i naukowymi.

Wykorzystanie modelu do sterowania oryginałem ma prawo kojarzyć się z inży­

nierskim rozumieniem określania, jak oddziaływać na obiekty, aby uzyskać pożądany efekt zachowania. Rozumienie sterowania należy traktować znacznie szerzej, nie tylko w odniesieniu do bytów materialnych. Przykładowo, model gospodarki może być wykorzystywany jako narzędzie wspomagające podejmowanie decyzji odnoszących się np. do polityki inwestycyjnej państwa i sterowania realizacją wybranej polityki.

Przyjmując, że model ma pośredniczyć między eksperymentem a teorią, zakła­

damy, że model jest identyfikowany lub tworzony dla weryfikowania określonych hipotez naukowych. Jest to postępowanie charakterystyczne w badaniach w obsza­

rach natury i społecznych.

Pragnąc utrzymać konwencję uniwersalności prezentacji, przedstawmy nieco zmodyfikowane wyróżnienie zakresów wykorzystania modeli.

Model M może być wykorzystany do:

— reprezentowania V,

— zastępowania V,

— projekcji zmian V.

Reprezentowanie V przez model M może być dokonane, gdy model przedstawia np. opis, objaśnienie, uporządkowanie wiedzy o V. Dla reprezentowania V może wystarczyć wskazanie w M rozpoznawalnych odpowiedników własności V, które są uznane za istotne.

Reprezentowanie nie wiąże się z przejmowaniem przez M „odpowiedzialności”

za V.

W przypadku reprezentacji — M jest substytutem mającym coś oznajmiać o V.

W skrajnym przypadku dla wskazania, że M reprezentuje V, wystarcza spełnienie warunku W1.

Przykład

V — Ziemia, M — jakaś kula;

W — kształt Ziemi, W_M — kształt kuli.

Kształt kuli, a więc W_M, jest wzrokowym objaśnieniem kształtu Ziemi. Czy można oczekiwać czegoś więcej od kuli? Nie. W szczególności na podstawie W_M nie można przedstawić żadnej hipotezy o V. Oczywiście, w praktyce bytem M jest obiekt nazywa­

ny globusem, a więc kula z naniesionymi obiektami graficznymi odzwierciedlającymi co najmniej kontury kontynentów. Wzbogacenie M o grafikę konturów kontynentów pozwala dokonywać porównań położeń, wielkości i dokonane spostrzeżenia na pod­

stawie W_M przenieść na rzeczywiste własności Ziemi.

Wnioski na podstawie M mogą nawet jedynie w niewielkim stopniu odnosić się do V. Formalnie, odgrywanie roli reprezentanta nie zakłada „obowiązku” przenosze­

nia efektów funkcjonowania M jako wniosków dla V, ale też tego nie wyklucza. Przy­

kładem mogą być różne klasyfikacje, uporządkowania elementów należących do V.

Ilustracją może być elementarna klasyfikacja ABC wykorzystywana do pozyskiwania wiedzy o produktach czy surowcach w magazynie.

W klasyfikacji typu ABC V jest zbiorem obiektów materialnych. Własność W jest określana dla każdego elementu zbioru V przez wskazanie jednej wyróżnionej wspól­

nej cechy, jaką może być np. wartość. Odpowiednikiem zbioru V jest zbiór obiek­

tów abstrakcyjnych M, którymi są liczby przyporządkowane obiektom należącym do V, przy czym M jest zbiorem otrzymywanym przez uporządkowanie liczb rosnąco (względnie malejąco). Uporządkowany zbiór M pozwala dostrzec pewne prawidło­

wości odnoszące się do zbioru V, co jest ujmowane jako wskazanie klas A, B i C gru­

pujących określone pewną regułą frakcje zbioru V. Wnioski wynikające z wyróżnienia klas A, B i C są wykorzystywane np. w politykach utrzymywania zapasów.

Jest to przykład, że reprezentacja może być podstawą pewnego wnioskowania dokonanego na podstawie M, a odnoszącego się do V.

Zastępowanie V przez M może być zróżnicowane, gdyż zależy, w czym M ma za­

stępować V. Może to być zastępstwo, jakie przypisujemy substytutowi, oznaczające jedynie „jestem zamiast V”. Na ogół przyjmuje się, że M odgrywa rolę pośrednika w poznawaniu V przez stworzenie możliwości koncentracji uwagi na określonych własnościach i powiązaniach między nimi i dokonywanie weryfikacji i korekt spo­

strzeżeń. Oczywiście, zastępstwo obejmuje przypadek wykorzystywania modelu będącego wiernym odtworzeniem oryginału.

Model M odgrywający rolę zastępcy może być wykorzystany do stawiania hipotez i wyprowadzania wniosków, które mają odnosić się do V.

W przypadku zastępstwa — M przejmuje określone „obowiązki” za V. Można po­

stawić warunek, aby wnioski na podstawie M czy zadania wykonywane przez M były takie same jak dla V.

Należy zauważyć, że w przypadku zastępstwa model M może spełniać cele po­

znawcze, naukowe i użytkowe.

Projekcja zmian V może obejmować rozpoznawanie za pomocą modelu możli­

wych efektów oddziaływania na V, symulację zachowania V i najogólniej wspomaga­

nie podejmowania decyzji mających odniesienie do V. W szerszym znaczeniu projek­

cja V obejmuje również wyobrażenie, jakie może być V, a więc projektowanie V.

W dokumencie Pojęcia uniwersalne w badaniach naukowych (Stron 118-123)