Alapfogalmak

Modell, modellezés, hasonlóság

modell fn 4. Tud Vmely jelenség, rendszer jellemzőit, összefüggéseit kifejező, ábrázoló, jelképező logikai v. matematikai formula, képlet.”

Az ember „...a végtelenül sokoldalú tárgyak, jelenségek észlelésekor kiemeli (szelektálja) az adott körülmények között számára lényeges tulajdonságokat, elhanyagolva az észlelés szempontjai szerint lényegtelen elemeket. Ez az absztrakciós képesség - ami azt jelenti, hogy az ember agyában a valóság valamilyen modellje jelenik meg - teszi lehetővé az ismétlődések, az ok-okozati kapcsolatok felismerését.” Ez az elvonatkoztatás, vagy modellalkotás teszi lehetővé általában az emberi fogalomalkotást. Ilyen modell például a fizikában a pontszerű test és a merev test fogalma. Ugyanez a modellalkotási folyamat végbemehet nem elvonatkoztatás, hanem általánosítás útján is.

A modell kifejezés hallatán a legtöbb embernek a gyerekkori játék kisvasút és a „mecsbokszok” (matchbox) jutnak az eszébe. A modell, a modellezés azonban ennél jóval több és összetettebb dolog. A fenti játékvasút (modellvasút) ugyan valóban modellje az igazinak, a külső megjelenés, a forma tekintetében. A mecsboksz is modellje ily módon az igazi kocsinak. Mindkettő elég jól érzékelteti az eredeti látványát. De ha arra lennénk kíváncsiak, hogy az adott - mondjuk - Mercedes hogyan viselkedik, ha nekimegy a betonfalnak 120 km/h sebességgel, aligha használhatnánk ugyanezt a mecsbokszot vizsgálódásainkhoz. Vajon miért? Egyáltalán, miért van szükségünk modellekre?

Bármely kis részét is vesszük világegyetemünknek, az (gyakorlatilag) végtelen sok tulajdonsággal rendelkezik, az emberi megismerőképesség viszont véges. Ezen végtelen sok tulajdonság együttesét, egy reprezentációját állapotnak nevezzük. Mivel véges megismerőképességünkkel és véges technikai, anyagi lehetőségeinkkel sok esetben nem lehetséges a kívánt eredményt (gazdaságosan) elérni, ezért valamilyen módon helyettesíteni szeretnénk az eredeti tárgyat, technikai rendszert, azaz annak valamilyen modelljét alkotjuk meg. (Vajon hány töréspróba kell egy biztonságosabb szerkezetű kocsi kialakításához? Egy kocsi mennyibe kerül?)

A tér végtelenségétől a végesre áttérve jutunk el a rendszer és a környezet fogalmához. Az idő végtelenségétől a végesre áttérve jutunk el a folyamat fogalmához. A tulajdonságok végtelenségétől a végesre áttérve jutunk el az állapotjellemzők fogalmához. Ezek segítségével a folyamatot is mint az állapotjellemzők változását írhatjuk le.

Mindig a vizsgálat célja (és természetesen tudásunk) szabja meg, hogy mely tulajdonságok összességét tartjuk szükségesnek és elégségesnek az adott szempontok szerinti egyértelmű állapotjellemzéshez.

Az állapotjellemzés a vizsgálat céljától függ: az állapot maga objektív, a megfigyelőtől, annak céljától független, az állapotjellemzés viszont már szubjektív, függ a megfigyelő céljától, tudásszintjétől, a rendelkezésére álló eszközöktől stb.

Az állapotjellemzésnek egyértelműnek kell lennie: a vizsgálat szempontjától függ, hogy milyen állapotokat kell megkülönböztetni, és melyeket lehet azonosaknak venni, holott valójában nincs két azonos állapot. A tudomány - és a gyakorlat! - semmire sem jutott volna azonban, ha nem lett volna képes a feladatköre szempontjából egyértelmű állapotjellemzésre, ha nem lenne képes vizsgálatait (egyértelműen!) reprodukálni.

Az ismeretek szintjétől is függ az állapotjellemzés: nyilvánvaló, hisz csak azt vehetjük figyelembe, amiről tudomásunk van.

Az egyértelmű állapotjellemzéshez szükséges tulajdonságok összessége: a vizsgálódás céljától függ, hogy mely tulajdonságokat tartunk lényegesnek és melyeket lényegtelennek. A lényeges tulajdonságok közül sem szükségesek az adott szempontok szerinti vizsgálathoz azok, amelyek más - figyelembe vett - tulajdonságok függvényeként egyértelműen megadhatók.

Az egyértelmű állapotjellemzéshez elegendő tulajdonságok összessége: az elérendő cél eléréshez szükséges tulajdonságok közül egyet sem hagyhatunk el, mert ez esetben két megkülönböztetendő állapotot azonosnak tartanánk, ami viszont hibás következtetések levonását eredményezheti.

Az ilyen helyettesítést nevezzük modellalkotásnak. A modell általában bármi lehet, ami a funkciót biztosítja. Egy szemléletes megfogalmazás szerint a modell olyan póttárgy, amely az eredetit meghatározott célra és időtartamra helyettesíti. A modellezés - az előbbiek szerint - valamely jelenség helyettesítése egy másikkal az eredeti jelenség tanulmányozása vagy bemutatása céljából.

Ezt úgy is mondhatjuk, hogy a modell (csak) az adott szempontból hasonló a modellezetthez. Legyen például az a cél, hogy egy még csak tervezés alatt álló személykocsi karosszériájának légellenállási tényezőjét csökkentsük. Számításainkat ellenőriznünk kell, azaz a karosszériát kipróbálni a szélcsatornában. Ez esetben azonban a tényleges karosszéria helyett nyugodtan alkalmazhatunk egy azonos méretű, de jóval olcsóbban és könnyebben elkészíthető - geometriai - modellt, mondjuk hungarocellből. Ebben az esetben a pontosan ugyanolyan alakú és ugyanakkora hungarocell jól helyettesíti az igazit, a vizsgálat szempontjából lényeges tulajdonságaik - méretük és alakjuk - azonosak.

Ha a cél például a törésállóság vizsgálata és növelése, akkor a modell egy számítógépes program lehet, amely kiszámítja, hogy az adott karosszéria az adott fajtájú ütközés során hogyan törik össze, közben mennyi energiát nyel el. Ha számításainkat végül ellenőriznünk kell, a szélcsatornából kivett hungarocellt aligha használhatjuk, hiszen a vizsgálat szempontjából az nem hasonlít az eredeti kocsira.

A modell hasonlósága a modellezetthez mindig valamilyen szempont szerinti. Másképpen jellemzi, más-más tulajdonságokat tart fontosnak - ugyanazokról az emberekről - például az adóhivatal és a modellügynökség, még akkor is, ha közöttük lehetnek olyan tulajdonságok, amelyeket mindkét vizsgálat fontosnak ítél. Teljes hasonlóság nincs. Olyan modell, amely minden szempontból hasonlít az eredetire, csak egyetlen egy van: maga a modellezett.

A modell, amit a fontos elemek kiemelésével és a kevésbé fontosaknak minősítettek elhanyagolásával kapunk, ugyanakkor jobban alkalmas a lényeg fel-, illetve megismerésére. Arany János: A walesi bárdok - ötszáz szó, alig háromezer betű, és mégis, micsoda kifejező erő! Patay László rajza is mindössze néhány vonal, és mennyire jellemző - szinte érezzük az öregember nehezedő mozgását.

Patay.jpg

A fogalomalkotás is egyfajta modellalkotás. Különféle jelenségek - számunkra fontos - közös jellemzőit megragadjuk, és kiemeljük a többi közül. Így jutunk el pl. a kocsi általános fogalmához, a különféle fajtájú, alakú, színű stb. konkrét példányok szemlélése után. A fogalomalkotás másik módja az egy konkrét példány alapján történő elvonatkoztatás.


Lásd még (a teljesség igénye nélkül):

(MTA): Magyar Értelmez Kéziszótár. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1982.

Szücs Ervin: Technika és rendszer. Tankönyvkiadó, Budapest, 1981. p. 39, p. 182

Szücs Ervin: Hasonlóság és modell. Mszaki Könyvkiadó, Budapest, 1972.

 

Vélemény

Nincs és nem is lehet.

impresszum