Что такое способы формализации

Формализация и ее виды.

К эмпирическим методам исследования относят наблюдение, сравнение, измерение и эксперимент, к теоретическим – аналогию, идеализацию, формализацию и др.

Абстрагирование и идеализация являются основой для метода формализации. Формализация — это общенаучный теоретический метод исследования, основанный на представлении какого-либо процесса или явления в виде формальной, знаковой системы или числового исчисления (в виде формул). Формализация выступает некой вершиной теоретического исследования, когда упорядоченное множество фактов приобретает форму закона, закономерности, правила, а изученная закономерность, в свою очередь, — форму уравнения, выражения, равенства и т.п. На основе формализации в экономической теории строятся экономические модели, выводятся функциональные зависимости, делаются расчеты. Формализация лежит в основе применения экономико-математических методов исследования.

С помощью формальных языков строятся формальные информационные модели (математические, логические и др.). Процесс построения информационных моделей с помощью формальных языков называется формализацией.

Одним из наиболее широко распространенных формальных языков является математический. Модели, сформированные с использованием математических понятий и формул, называются математическими моделями. Язык математики представляет собой совокупность формальных языков; о некоторых из них (алгебраическом, геометрическом) вы узнали в школе, с другими сможете познакомиться при дальнейшем обучении.

В процессе познания окружающего мира человечество постоянно прибегает к моделированию и формализации.

Формализация – это сведение некоторого содержания (содержания текста, смысла научной теории, воспринимаемых сигналов и пр.) к выбранной форме.

Например, оглавление книги – это формализация ее содержательных частей, а сам текст можно рассматривать как формализацию посредством языковых конструкций мыслей, идей, размышлений автора.

Возможность формализации опирается на фундаментальное положение, которое называют основным тезисом формализации: существует принципиальная возможность разделения объекта и его обозначения.

Суть объекта не меняется от того, как мы его назовем. Это значит, что мы можем назвать его так, чтобы это имя наилучшим образом соответствовало (с нашей точки зрения) данному объекту. Отрицание основного тезиса формализации означает, что имя объекта выражает его суть. В этом случае каждому объекту должно быть поставлено в соответствие только одно имя.

Из основного тезиса формализации следует сама идея моделирования.

Для обозначения объекта вводится некоторый набор знаков.

Знак – это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов.

Основные черты знака:

1. Способность выступать в качестве заместителя объекта;

2. Неотождественность знака и объекта – знак никогда не может полностью заменить обозначаемое;

3. Многозначность соответствия «знак – объект».

Поскольку лингвистическая структура естественного языка не совпадает с логической структурой форм и законов мышления, которые воплощаются в этом языке, логика вынуждена создавать специальные средства, которые бы дали возможность изъять из естественного языка формы мышления, их логические свойства, существенные отношения между ними, определить принципы логической дедукции, критерии различения правильных и неправильных способов рассуждения.

Создание логики специального языка, наряду с существующей на естественном языке, есть особый процесс, который предусматривает, что создана искусственная знаковая система является средством фиксации логической структуры мысли, с одной стороны, и средством исследования логических свойств и отношений мысли, с другой. То есть, язык логики — это прежде всего её метод. Принято говорить не «искусственный язык логики», а «формализованный язык логики». С лёгкой руки немецкого философа Иммануила Канта логике приписали прилагательное «формальная», поэтому логику стали называть формальной, а её метод — формализацией.

Достаточно качественная формализация, как и любое теоретическое рассмотрение, игнорирует некоторую часть доступной информации, но, вместе с тем, позволяет лучше понять свойства исследуемого предмета, недоступные непосредственному наблюдателю. [1] Отсюда возрастающее значение формализованных стратегий глобализации (

Для построения любой формальной системы необходимо:
а) задание алфавита, т.е. определенного набора знаков;
б) задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены «слова», «формулы»;
в) задание правил, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам (так называемые правила вывода). В результате создается формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка. Важным достоинством этой системы является возможность проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (через оперирование знаками, формулами) без непосредственного обращения к этому объекту. Здесь отношения знаков заменяют собой высказывания о свойствах и отношениях объектов.
Другое достоинство формализации состоит в обеспечении краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею. Вряд ли удалось бы успешно пользоваться, например, теоретическими выводами Максвелла, если бы они не были компактно выражены в виде математических уравнений, а описывались бы с помощью обычного, естественного языка. Разумеется, формализованные искусственные языки не обладают гибкостью и богатством языка естественного. Зато в них отсутствует многозначность терминов (полисемия), свойственная естественным языкам. Они характеризуются точно построенным синтаксисом (устанавливающим правила связи между знаками безотносительно их содержания) и однозначной семантикой (семантические правила формализованного языка вполне однозначно определяют соотнесенность знаковой системы с определенной предметной областью). Таким образом, формализованный язык обладает свойством моносемичности.

В широком смысле под методом формализации понимается создание особой искусственного (формализованного) языка или языка знаков и символов, и изображение на этом языке абстрактных объектов науки и научного знания как результатов познавательного процесса. Использование особых знаково-символических средств формализованного языка дает возможность более точно, однозначно и кратко изображать абстрактные объекты науки и научное знание.

Выделяют такие виды научной формализации: дескриптивная, математическая, логическая.

Дескриптивная или описательная формализация означает изображение абстрактных объектов науки с помощью особых терминов. Дескриптивная формализация используется, во-первых, в гуманитарных науках, в том числе юридических науках. Например, такие термины как «право», «норма права», «закон» и др., выполняют функцию дескриптивной формализации объектов, изучающих юридические науки.

Математическая формализация означает изображение абстрактных объектов науки и научного знания с помощью специальных (математических) сроков, искусственных знаков и символов-цифр, формул, знаков математических операций и т.д. Использование формализованного языка математики в естественных и гуманитарных науках называется процессом математизации наук.

Логическая или дедуктивная формализация означает изображение форм мышления — понятий, высказываний, умозаключений, взаимосвязей между формами мышления, между структурными элементами теории с помощью специальных (логических) знаков и символов, которые образуют определенную систему.

Источник

Метод формализации

это метод изучения самых разнообразных объектов путем отображения их содержания и структуры в знаковой форме, при помощи самых разнообразных «искусственных» языков (язык математики, математической логики, химии, радиотехники и ряда др. наук).

Исследовательская деятельность. Словарь.— М.: УЦ «Перспектива» . Е.А. Шашенкова . 2010 .

Смотреть что такое «Метод формализации» в других словарях:

МЕТОД — (от греч. methodos путь, способ исследования, обучения, изложения) совокупность приемов и операций познания и практической деятельности; способ достижения определенных результатов в познании и практике. Применение того или иного М. определяется… … Философская энциклопедия

Метод интервью — психологический вербально коммуникативный метод, заключающийся в проведении разговора между психологом или социологом и субъектом по заранее разработанному плану. Содержание 1 Общие сведения 2 Виды интервью … Википедия

метод — МЕТОД в широком смысле сознательный способ достижения какого либо результата, осуществление определенной деятельности, решение некоторых задач. М. предполагает известную последовательность действий на основе четко осознаваемого,… … Энциклопедия эпистемологии и философии науки

МЕТОД АКСИОМАТИЧЕСКИЙ — один из способов дедуктивного построения научн. теорий. В основании аксиоматически построенной теории лежат аксиомы, т. е. предложения, принимаемые без доказательства. Все остальные предложения теории выводятся из аксиом (т. е. доказываются,… … Российская социологическая энциклопедия

МЕТОД ЭКСПЕРТНЫХ ОЦЕНОК — специфич. социологич. метод получения информации об объекте с помощью специалистов экспертов в определенной области. Экспертные оценки широко используются в прогнозировании, при определении целей соц. развития или принятии плановых решений,… … Российская социологическая энциклопедия

ФОРМАЛИЗАЦИИ МЕТОД — способ получения формальной системы из содержательной математич. теории; один из основных методов в доказателъств теории. Применение Ф. м. подразумевает выполнение следующих этапов. 1) Символизация исходной математич. теории. При этом все… … Математическая энциклопедия

Метод — (от греч. méthodos путь исследования или познания, теория, учение) совокупность приёмов или операций практического или теоретического освоения действительности, подчинённых решению конкретной задачи. В качестве М. могут выступать система… … Большая советская энциклопедия

АКСИОМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД — способ построения научной теории, при к ром в основу теории кладутся нек рые исходные положения, наз. аксиомами теории, а все остальные предложения теории получаются как логич. следствия аксиом. В математике А. м. зародился в работах… … Математическая энциклопедия

ДСМ-метод — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. ДСМ метод – это метод автоматического порождения гипотез. Формализует схему правдоподобного и достоверного вывода, н … Википедия

НЕФОРМАЛЬНЫЙ АКСИОМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД — аксиоматический метод, не фиксирующий жестко применяемого языка и тем самым не фиксирующий границы содержательного понимания предмета, но требующий аксиоматич. определения всех специальных для данного предмета исследования понятий. Этот термин не … Математическая энциклопедия

Источник

Что такое формализация? Метод формализации. Понятие, суть, этапы, результат, примеры, виды формализации

Сегодня очень часто можно встретить многим непонятный термин «формализация», причем в самых разных областях науки и техники. Тем, кто хочет расширить горизонты своих знаний, желательно понять, что такое формализация. В статье будет рассмотрена суть этого термина и практическое применение процесса.

Что такое формализация с научной точки зрения в общем понимании?

Затронем немного научный аспект. Будем отталкиваться от того, что слово формализация происходит от слова «формальность», то есть является условным, а иногда даже абстрактным понятием, позволяющим объяснить природу несуществующего объекта или явления и спрогнозировать его свойства в определенной среде при заданных начальных условиях.

Лингвистика любого современного языка абсолютно не совпадает с выражением логических форм или природой мышления. Таким образом, логика сама по себе вынуждена использовать некие отвлеченные понятия, чтобы описать то или иное явление. Так и появляется относительное понятие формальности происходящего.

Как уже нетрудно догадаться, суть формализации сводится к тому, чтобы описать или предопределить некие свойства объекта или процесса (даже не существующего на данный момент) и спрогнозировать его применение в случае появления в реальном мире. Но это общее представление. Само понятие формализации куда шире. Для начала остановимся на компьютерных технологиях, рассмотрим, как в мире электронники применяется данное понятие.

Компьютерная формализация

Если затрагивать тему компьютеров, метод формализации такого типа является, скорее, обработкой начально заданных условий, которые позволяют с достаточно высокой степенью точности определить дальнейшее поведение объекта или процесса.

По такому принципу работают практически все метеослужбы. Имея компьютерную модель циклона, можно спрогнозировать его цикл и мощность над сушей или над водным пространством.

Вспомните фильм «Послезавтра», в котором ученый предсказал глобальное потепление, исходя именно из такой методики. У него была разработана компьютерная модель, позволявшая с определенной долей вероятности предсказать дальнейшие события.

Данные примеры доступно объясняют, что такое формализация.

Принципы моделирования объектов и процессов

Основные методы формализации — это прогнозирование и моделирование. Применяются такие технологии исключительно для получения конечных данных об объектах или процессах, которые не известны, но их можно предположить и с высокой точностью рассчитать.

Если посмотреть на виды формализации, практически все они сводятся только к логическим умозаключениям и вычислениям. Читателю не составит труда провести параллель между компьютерным моделированием, доказательством теорем и т. д. на основе аксиом и постулатов.

Посмотрите, ведь та же теория относительности Эйнштейна тоже может быть трактована как метод формализации, ведь на практике проверить доказательство не представляется возможным. В частности это касается константы распространения света, замедления времени на пороге ее достижения, увеличения гравитационной массы объекта и искривления пространства. Руками, как говорится, это не пощупаешь и глазами не увидишь.

Когда-то это были только смелые умозаключения ученого на основе простейших опытов. Сегодня все это подтверждается официальной наукой на основе все того же компьютерного моделирования.

Этапы формализации

Если рассматривать компьютерные системы, то первым этапом формализации является описание процесса. Но здесь не используются инструменты обычного языка (буквы, слова, словосочетания, предложения). Создать определенную математическую модель можно только с использованием некоего алгоритма на основе выбранного языка программирования, но только после постановки общей задачи.

Иными словами, при моделировании поведения объекта или процесса суть происходящего нужно описать чисто математическими символами, применив математический алгоритм.

Результатом формализации является получение анализа действительного предсказуемого события, которое последует после того, как исследуемая технология будет применена на практике или определенный природный процесс войдет в стадию реального проявления.

Далее следует концептуализация поставленной задачи. Здесь есть два варианта: в первом случае это определение подхода в виде использования атрибутов и признаков; второй вариант подразумевает применение когнитивного анализа, не говоря уже о постановке задачи, сбора начально используемых данных, условий и т. д.

После определения понятий и начальных условий изучаются существующие взаимосвязи между объектами и процессами, а также так называемые семантические отношения, подразумевающие использование методики локального представления.

Далее следует обработка начальных данных на основе выбранного алгоритма, после чего выдается результат с указанием процента погрешности. Как правило, она не превышает 5%, а в большинстве случаев результат вероятности доходит до 99%. Любой человек или машина все равно оставляют «запас прочности» на непредвиденные обстоятельства, ведь абсолютно все учесть невозможно.

Зачем все это нужно?

Если разобраться, такие принципы позволяют производить анализ поведения объектов и процессов. Иными словами, можно предугадать, как будет развиваться тот или иной процесс.

Теперь уже понятно, что такое формализация. Давайте рассмотрим простейший пример.

Применение формализации на практике, простейшие примеры

Допустим, какой-то специалист разработал новую конструкцию самолета. С учетом дороговизны проекта строить модель оригинального размера без предварительного прогноза ее поведения в воздухе является задачей совершенно нецелесообразной. Более того, проведение испытаний в той же аэродинамической трубе самолета размером с Boeing является абсолютно нереальной задачей.

Формализация позволяет при заранее заданных характеристиках будущего летательного аппарата (сопротивления воздуха, бокового ветра, высоты и параметров самой аэродинамической трубы и остальных характеристик) смоделировать полет без постройки модели самолета.

Еще одним примером можно назвать тестирование новых машин, проводимое автомобильными концернами. Основной метод формализации в данном случае заключается в том, что сначала все они проходят виртуальный тест, а после получения положительных результатов опытные образцы запускаются в производство для тестирования в реальных условиях.

Основные результаты

Результат математического моделирования во многом (если не на все сто процентов, то с вероятностью до 95%) может стать весомым аргументом в пользу выпуска современной техники, поможет предсказать погоду, даже спрогнозировать общественное поведение как реакцию на события в мире.

Да-да! Формирование общественного мнения в мире тоже подчиняется своим собственным законам. Достаточно воздействовать на него в нужнои направлении. Сегодня уже создано немало программ, позволяющих спрогнозировать реакцию общества на то или иное событие. И это далеко не все примеры формализации. Если копнуть глубже, мы с этим сталкиваемся каждый день.

Одним из самых ярких примеров формализации можно назвать и обнаружение бозона Хиггса при столкновении элементарных частиц в Большом Адронном коллайдере. А ведь раньше считалось, что существование этой частицы — чистой воды теория, причем абсолютно не доказуемая реальными опытами.

Заключение

Как видим, в понятии формализации, несмотря на научную сложность сути процесса, легко разобраться на примерах. Она в большинстве случаев сводится к использованию неких логических цепочек, предопределяющих конечный результат.

Источник