从认识论的角度，模拟属于认知范畴，是人类重要的认知途径之一。模拟法的基础是相似理论，根据模型和原型之间的相似基础的不同，传统模拟法可以分为数学模拟和物理模拟两大类。数学模拟是以模型和原型之间在数学形式上相似为基础的一种模拟方法。任何两种不同的物理过程，只要它们所遵循的规律在数学表达上具有相同形式，就可以用数学模拟方法进行研究，比如，电学中电势U的方程与流体力学中的水头H的方程非常相似（拉普拉斯方程），在研究水的渗流作用时，可以借助研究与之相似的某个电流场，间接研究渗流场。物理模拟是以模型和原型之间的物理或者几何相似为基础的一种模拟方法。物理模拟以再现原型中发生的物理过程为追求目标。比如，为了给三峡大坝的设计提供科学的依据，采用了多项物理模拟技术，对大坝的模型进行了全面的实验和分析。传统的模拟方法以及功能模拟法存在一个共性，那就是它们都是把建立分析模型过程中所取得的知识转移到被模拟的客体上。而功能模拟法作为一种崭新的创新方法，使人类拥有了新的认知手段。与其他模拟方法相比，功能模拟法具有下列特点：
（1）功能模拟法关键在于功能的模拟。我们知道，相似性可以是纯粹外表的，可以是内部结构的，也可以是行为的某些一般性质的相似。功能模拟法不要求在要素和结构上与原型相同，仅仅要求模型和原型在外部功能行为上相类似。从控制论观点看来，两个系统之间最重要的相似性是行为上的相似性，它不仅撇开了组成系统的各个要素的属性，而且还撇开了这些要素彼此之间相互联结的具体方式，只通过系统的行为来研究其功能，在建立模型的过程中，先不考虑结构，只抓取行为和功能上的等效，从而达到功能模拟的目的。功能模拟的思想和方法使人类拥有了新的认知途径，使人类的创造能力和创造水平不断提高，开辟了用技术系统模拟生命过程、思维过程的新时代。
（2）模型本身成为认识目的。在传统模拟方法中，模型只是研究原型的手段，对模型的研究，目的是获取原型的信息。例如，卢瑟福原子的太阳系模型，本身没有任何意义，只是研究原子结构的一个方便的手段。在功能模拟中，模拟是以行为为基础、以功能为目的的，其中模型是具有生物目的性行为的机器，这种机器的研制恰恰就是控制论的本来任务。在这个意义上说，人的行为本身反倒仅仅具有参照意义，这种原型反过来成为模型的手段。这是功能模拟法区别于传统模拟法的一个根本性特点。
（3）认识路径是从功能到结构。传统模拟方法遵循的是从结构到功能的认识路径；而功能模拟法恰恰相反，它首先把握的是整体的行为和功能，而不要求结构的先行知识，如图5.5所示。它并不否认结构决定功能，同时它也不满足于行为和功能，它要求从行为和功能过渡到结构研究，获得结构知识。例如，控制论运用功能模拟法建立了人的智能活动与技术装置的行为相似性，由此发现了神经系统中反馈回路的存在，从而推动了脑模型和神经结构的研究。
图5.5 传统模拟法与功能模拟法认识路径比较
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