1834-1907
Attēls no
The Way to Siberia.

Modelēšana datorzinātnē, ķīmijā un citās zinātnēs

Kārlis Podnieks, LU profesors

LU 67. zinātniskā konference

2009.gada 13.februārī

Creative Commons License This work is licensed under a Creative Commons License and is copyrighted © 2009 by  me, Karlis Podnieks
Datorikas nodaļas 15.gadadienas pasākumā pie Valguma ezera, 2007.gada 2.novembrī es Jums jau stāstīju par saviem piedzīvojumiem, meklējot internetā frāzi

"science is model[l]ing".

Tai brīdī biju atradis 6 domubiedrus - cilvēkus, kuri bija aizdomājušies vai vismaz - aizrunājušies līdz šim formulējumam. Šobrīd tādu cilvēku internetā jau ir reizes divas vairāk, sk. manu lekciju LU teologiem:

What is science? Science is modeling! (latviskais oriģināls)
Pirmais neveiksmīgais mēģinājums publicēties: mazs rakstiņš

Searching the Web for "science is modeling"

Kentas Universitātes filozofu elektroniskajam žurnālam "The Reasoner". Žurnāls pieņem rakstiņus garumā līdz 1000 vārdiem. Visi 3 recenzenti manu rakstu noraidīja kā nepietiekami pamatotu, pārmetot arī esošās literatūru ignorēšanu.

Interesants iebildums izdevās vienam no recenzentiem. Es raksta beigās atklāju savu galamērķi - pamatot savu galveno šī brīža tēzi:

"Everything that is going on in human minds can be best understood as modeling."

Cilvēks centās ironizēt: vai tad mūzika, sapņi un halucinācijas arī esot modelēšana? Es atbildēju, ka ir, bet tas nelīdzēja...
Pēc tam es mainīju taktiku: centos rakstīt par ļoti šaurām tēmām, kritizējot konkrētus viedokļus un konkrētus autorus. Un tas "nostrādāja" - divus nākošos rakstiņus "The Reasoner" pieņēma!

Pirmais bija veltīts visai specifiski-filozofiskai tēmai:

K. Podnieks. Indispensability Argument and Set Theory. The Reasoner, Vol. 2, N 11, November 2008, pp. 8-9 (available online).

Runa ir par apgalvojumiem, ka ja kāda no matemātikas struktūrām ir būtiski nepieciešama mūsu "labākajās zinātniskajās teorijās", tad šai struktūrai ir jāpiešķir tāds pat "ontoloģiskais statuss" kā šo teoriju objektiem. Piemēram, reālie skaitļi eksistē vismaz "tikpat stiprā nozīmē" kā fiziķu elementārdaļiņas, jo attiecīgā teorija bez reālajiem skaitļiem nevar iztikt. Nedomāju, ka tas ir saprātīgs domu gājiens, kaut arī ap šo problēmu ir radusies "liela literatūra"...
Bet galvenais, par ko šodien gribēju pastāstīt, ir otrais rakstiņš:

K. Podnieks. Is Scientific Modeling an Indirect Methodology? The Reasoner, Vol. 3, N 1, January 2009, pp. 4-5 (available online).

Te es kritizēju divus filozofus: Peter Godfrey Smith and Michael Weisberg, kuri apgalvo, ka modelēšana esot specifiska "netieša" izziņas metode, kas pētāmās sistēmas pētīšanu aizstāj ar modeļa pētīšanu. Vēl esot cita - "tiešā" pētīšanas metode, kas pētāmo sistēmu aplūko "tādu, kāda tā ir".

Kā piemērs tiek minēts ceļš, kuru ejot, D.Mendeļejevs atklāja ķīmisko elementu periodisko likumu (mūsdienu versija). Viņš esot aplūkojis tai laikā zināmos ķīmiskos elementus "tieši", bez modeļa starpniecības.

Es tam nepiekrītu: manuprāt, Mendeļejevs izmantoja sava laika ķīmijas teoriju, kura nebūt nebija "100% pareiza". Piemēram, vēl nebija atklāti elementu izotopi, un tātad Mendeļejeva izmantotais atomsvara jēdziens bija neprecīzs. Tātad viņš rīkojās nevis "tieši ar pašiem elementiem", bet tā modeļa (vai teorijas) ietvaros, kas bija atzīti viņa laikā.

Tālāk es cenšos prezentēt to modeļa jēdzienu, ko izmanto datorzinātnē. Un beigās izvirzu tēzi, ka t.s. "tiešā pētniecība" kļūst iespējama, tikai, kad mūsu modeļu evolūcija ir tik sekmīga, ka tajos iezīmējas stabilas struktūras, kas vairs nemainās. To tad es arī saucu par zinātnisko "patiesību".