Формализация и моделирование как методы информатики. Понятие «автоформализация знаний» (Г.Р. Громов).

Ответ

Консультация

Формализация

Формализация (Аль Ани) - исследования, заключающийся в отвлечении от содержания понятий и положений научной теории с целью исследования ее логической структуры. В математике и логике формализация представляет собой реконструкцию содержательной научной теории в виде формализованного языка.

С формализацие связано понятие идеализации:

Идеализация - мыслительная процедура, имеющая своей целью создание абстрактных (т.е. идеальных) объектов, которые в качестве предельных случаев реальных объектов (т.е. в качестве имеющих конечное число свойств объектов) могут служить основанием, т.е. средством для их изучения. Образца-ми таких абстрактных или идеальных объектов являются, например, "точка" или "прямая линия" в математике, "абсолютно твердое тело" или "абсолютно черное тело" - в физике. Идеализация тесно связана, как видим, с абстрагированием.

Далее:

  • арифметика
  • теорема Гёделя - свидельствует об ограниченности метода но не говорит отказываться.

Моделирование

Моделироваание (фр. мodele - образец, прообраз) как исследовательский метод заключается в воспроизведении подлежащих исследованию свойств некоторого объекта в другом объекте с целью их изучения. И этот второй объкт выступает по отношению к первому в качестве его модели. Следовательно, между оригиналом и его моделью должно иметь место отношение подобия, выражающееся в сходстве физических свойств, или функций, или структур и т.д. К моделированию обычно прибегают в том случае, если непосредственное иссле-дование самого оригинала в силу тех или иных обстоятельств невозможно или труднодоступно.

Стефан Клини - общий процесс научного познания может быть представлен как некоторая последовательность инлеллектуальных действий, которую осуществляет ученый:

  1. ограничение области опыта
  2. выделение в фрагменте реальности наиболее интересных отношений между объектами
  3. создание модели этих отношений между объектами
  4. изучеине модели
  5. корректировка модели, дополнение модели

Моделирование - один из важнейших методов.

В процессе моделирования возникает амбивалентность:

  • с одной стороны, X как можно более подробно и в наибольшем количестве деталей должен соответствовать объекту Y.
  • с другой стороны, в пределе - если мы достигнем Y - работа теряет смысл:
    • сложность модели будет такая же, как сложность исходного объекта
    • моделирование производится для выявления общих закономерностей, для дальнейшего анализа других экземпляров объекта; в случае идеального моделирования - мы не имеем общих закономерностей, только свойства конкретного экземпляра моделируемого объекта.

Пример – язык булевой логики может быть рассмотрен как модель естественного языка. Но не можем различить общего и частного высказывания.

Автоформализация

Д. Кнут - мы можем сказать, что овладели той или иной областью в той степени, в которой мы можем обучить этому вычислительную машину.
Здесь Кнут замещает определение Канта - науки столько, сколько есть математики.

Понятие введено Громовым. Создавая компьютерные программы, относящиеся к различным сферм человеческой деятельности, программисты проводят процесс формализации наших знаний.

Пример: мы написали программу, вычисляющую корень квадратного уравнения - значит мы формально описали данный процесс на языке C.
Вопрос: почему языки программирования точно формализованы?

Пример для умных: разработана некоторая спецификация. Изначально она написана на человеческом языке - нет ясности, однозначности. После этого есть два пути развития:

  • записать спецификацию на формальном языке (логика, CTL, LTL, Promela) - это намеренная формализация;
  • просто взять и реализовать программу, которая *считается идеально следующей спецификации*; когда следующий человек захочет узнать, какая реакция должна быть на фактор X - надо посмотреть на реакцию идеальной программы (reference implementation)

Программист - важная профессия, т.к. в результате написания программ происходит накопление формализованного знания человечества.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License