Эксперимент и молдель

Выполнил студент  Глазков  Никита

Эксперимент

 

      Экспериме́нт— метод исследования некоторого явления в управляемых условиях.

Отличается от наблюдения  активным взаимодействием с изучаемым  объектом. Обычно эксперимент проводится  в рамках научного исследования  и служит для проверки гипотезы, установления причинных связей  между феноменами. Эксперимент является  краеугольным камнем эмпирического  подхода к знанию.

Модели эксперимента 

 

    Существует несколько моделей эксперимента:

 

• Безупречный эксперимент
• Случайный эксперимент

Безупречный эксперимент

 

Невоплотимая на практике модель эксперимента, используемая психологами-экспериментаторами в качестве эталона. В экспериментальную психологию данный термин ввёл Роберт Готтсданкер , считавший, что использование подобного образца для сравнения приведёт к более эффективному совершенствованию экспериментальных методик и выявлению возможных ошибок в планировании и проведении психологического эксперимента.

Случайный эксперимент

 

Случайный эксперимент — математическая модель соответствующего реального эксперимента, результат которого невозможно точно предсказать.

Случайный эксперимент - математическая модель

 

Математическая модель должна удовлетворять требованиям:

• она должна быть адекватна и адекватно описывать эксперимент;
• должна быть определена совокупность множества наблюдаемых результатов в рамках рассматриваемой математической модели при строго определенных фиксированных начальных данных, описываемых в рамках математической модели;
• должна существовать принципиальная возможность осуществления эксперимента со случайным исходом сколь угодное количество раз при неизменных входных данных;
• должно быть доказано требование или априори принята гипотеза о стохастической устойчивости относительной частоты для любого наблюдаемого результата, определённого в рамках математической модели.

Математическое уравнение

 

Эксперимент не всегда реализуется так, как задумывалось, поэтому было придумано математическое уравнение относительной частоты реализаций эксперимента:

Пусть имеется некоторый реальный эксперимент и пусть через A обозначен наблюдаемый в рамках этого эксперимента результат. Пусть произведено n экспериментов, в которых результат A может реализоваться или нет. И пусть k — это число реализаций наблюдаемого результата A в n произведенных испытаниях, считая что произведенные испытания являются независимыми.

Виды экспериментов 

 

• Физический эксперимент
• Компьютерный эксперимент
• Психологический эксперимент
• Мысленный эксперимент
• Критический эксперимент

 

Физический эксперимент 

 

Способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях. В отличие от теоретической физики, которая исследует математические модели природы, физический эксперимент призван исследовать саму природу.

Именно несогласие с результатом физического эксперимента является критерием ошибочности физической теории, или более точно, неприменимости теории к окружающему нас миру. Обратное утверждение не верно: согласие с экспериментом не может быть доказательством правильности (применимости) теории. То есть главным критерием жизнеспособности физической теории является проверка экспериментом.

 

 

 

 

Физический эксперимент

 

   В идеале, экспериментальная физика должна давать только описание результатов эксперимента, без какой-либо их интерпретации. Однако на практике это недостижимо. Интерпретация результатов более-менее сложного физического эксперимента неизбежно опирается на то, что у нас есть понимание, как ведут себя все элементы экспериментальной установки. Такое понимание, в свою очередь, не может не опираться на какие-либо теории.

Компьютерный эксперимент 

 

Это эксперимент над математической моделью объекта исследования на ЭВМ, который состоит в том что, по одним параметрам модели вычисляются другие ее параметры и на этой основе делаются выводы о свойствах объекта, описываемого математической моделью. Данный вид эксперимента можно лишь условно отнести к эксперименту, потому как он не отражает природные явления, а лишь является численной реализацией созданной человеком математической модели. Действительно, при некорректности в мат. модели — ее численное решение может быть строго расходящимся с физическим экспериментом.

Психологический эксперимент 

 

Психологический эксперимент — проводимый в специальных условиях опыт для получения новых научных знаний посредством целенаправленного вмешательства исследователя в жизнедеятельность испытуемого.

Мысленный эксперимент 

 

Мысленный эксперимент в философии, физике и некоторых других областях знания — вид познавательной деятельности, в которой структура реального эксперимента воспроизводится в воображении. Как правило, мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. При проведении мысленного эксперимента могут обнаружиться противоречия внутренних постулатов модели либо их несовместимость с внешними (по отношению к данной модели) принципами, которые считаются безусловно истинными (например, с законом сохранения энергии, принципом причинности и т. д.).

Критический эксперимент 

 

Критический эксперимент — эксперимент, исход которого однозначно определяет, является ли конкретная теория или гипотеза верной. Этот эксперимент должен дать предсказанный результат, который не может быть выведен из других, общепринятых гипотез и теорий.

Модель 

 

Модель  — некоторый материальный или мысленно представляемый объект или явление, являющийся упрощённой версией моделируемого объекта или явления (прототипа) и в достаточной степени повторяющий свойства, существенные для целей конкретного моделирования (опуская несущественные свойства, в которых он может отличаться от прототипа).

Модель

 

Модели обычно применяются для нужд познания (созерцания, анализа и синтеза) и конструирования. В качестве модели может выступать отображение, схема, копия, макет, изображение.

Моделью может быть серийный повторяемый проект, имеющий набор определённых, свойственных только данной модели параметров и характеристик. Это делается даже в одном ряду изделий (проектов). Модель решений может иметь несколько версий или вариантов, что является моделированием деятельности, проектирования, управления большими проектами и т. п.

Виды моделей 

 

• Компьютерная (программная) модель
• Научная модель

 

Компьютерная (программная) модель 

 

Компьютерная модель является представлением объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения со временем.

Научная модель 

 

Модель в науке — любой образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертёж, график, карта и т. п.) какого-либо объекта, процесса или явления («оригинала» данной модели).

• Математическая модель — модель, использующая язык математики.
• Модель формальной системы в математике и логике — любая совокупность объектов, свойства которых и отношения между которыми удовлетворяют аксиомам и правилам вывода формальной системы, служащей тем самым совместным (неявным) определениеми такой совокупности.
• Модель в теории алгебраических систем (математика) — совокупность некоторого множества и заданных на его элементах свойств и отношений.
• Полигональная модель в компьютерной графике — образ объекта, «сшитый» из множества многоугольников.
• Модель в лингвистике — абстрактное понятие эталона или образца какой-либо системы (фонологической, грамматической и т. п.), представление самых общих характеристик какого-либо языкового явления; общая схема описания системы языка или какой-либо его подсистемы.

 

Литература

 

• http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EA%F1%EF%E5%F0%E8%EC%E5%ED%F2
• http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_philosophy/
• http://otherreferats.allbest.ru/pedagogics/00102831_0.html
• http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%EE%E4%E5%EB%FC
• http://dic.academic.ru/dic.nsf/logic/189
• http://bse.sci-lib.com/article077392.html