Abstrakcja i formalizacja

Abstrakcja - Jest to metoda badań naukowych polegająca na tym, że badając dany obiekt, odwraca się jego uwagę od jego stron i cech, które w danej sytuacji nie są istotne. Pozwala to na uproszczenie obrazu badanego zjawiska i rozważenie go w „czystej” formie. Abstrakcja kojarzy się z ideą względnej niezależności zjawisk i ich aspektów, co umożliwia oddzielenie aspektów istotnych od nieistotnych. W tym przypadku co do zasady pierwotny przedmiot badań zastępowany jest innym – ekwiwalentnym, opartym na warunkach tego zadania. Na przykład podczas badania działania mechanizmu analizowany jest schemat obliczeniowy, który wyświetla główne, istotne właściwości mechanizmu.

Istnieją następujące rodzaje abstrakcji:

- identyfikacja (tworzenie pojęć poprzez łączenie w specjalną klasę obiektów powiązanych ich właściwościami). To znaczy, na podstawie podobieństwa pewnego zbioru obiektów, które są pod pewnym względem podobne, konstruowany jest obiekt abstrakcyjny. Na przykład w wyniku uogólnienia - właściwość urządzeń elektronicznych, magnetycznych, elektrycznych, przekaźnikowych, hydraulicznych, pneumatycznych do wzmacniania sygnałów wejściowych, powstała taka uogólniona abstrakcja (obiekt abstrakcyjny) jako wzmacniacz. Jest on przedstawicielem utożsamianych pod pewnym względem właściwości przedmiotów o różnej jakości.

- izolacja (wybór właściwości nierozerwalnie związanych z obiektami). Abstrakcja izolująca ma na celu wyizolowanie i wyraźne utrwalenie badanego zjawiska. Przykładem jest abstrakcja rzeczywistej siły całkowitej działającej na granicy poruszającego się elementu płynu. Liczba tych sił, podobnie jak liczba właściwości elementu ciekłego, jest nieskończona. Z tej odmiany można jednak wyodrębnić siły nacisku i tarcia poprzez mentalne oddzielenie elementu powierzchniowego na granicy przepływu, przez który czynnik zewnętrzny oddziałuje na przepływ z określoną siłą (w tym przypadku badacza nie interesują przyczyny wystąpienie takiej siły). Po mentalnym rozłożeniu siły na dwie składowe, siłę nacisku można zdefiniować jako normalną składową oddziaływania zewnętrznego, a siłę tarcia jako styczną.

- idealizacja odpowiada celowi zastąpienia rzeczywistej sytuacji wyidealizowanym schematem w celu uproszczenia badanej sytuacji i bardziej efektywnego wykorzystania metod i narzędzi badawczych. Proces idealizacji polega na mentalnym konstruowaniu pojęć dotyczących nieistniejących i niewykonalnych obiektów, ale mających prototypy w rzeczywistym świecie. Na przykład gaz doskonały, ciało absolutnie sztywne, punkt materialny itp. W wyniku idealizacji obiekty realne są pozbawione niektórych przyrodzonych im właściwości i nadane im właściwości hipotetyczne.

Współczesny badacz często od samego początku stawia sobie za zadanie uproszczenie badanego zjawiska i zbudowanie jego abstrakcyjnego wyidealizowanego modelu. Idealizacja działa tu jako punkt wyjścia w konstruowaniu teorii. Kryterium owocności idealizacji jest zadowalająca zgodność w wielu przypadkach wyników teoretycznych i empirycznych badania.

Formalizowanie- metoda badania określonych obszarów wiedzy w systemach sformalizowanych z wykorzystaniem języków sztucznych. Takimi są na przykład sformalizowane języki chemii, matematyki i logiki. Języki sformalizowane umożliwiają zwięzłe i jasne rejestrowanie wiedzy, unikając niejednoznaczności terminów języka naturalnego. Formalizację, która opiera się na abstrakcji i idealizacji, można uznać za rodzaj modelowania (modelowania znakowego).

Metody-operacje teoretyczne mają szerokie zastosowanie, zarówno w badaniach naukowych, jak iw praktyce.

Metody teoretyczne - operacje są określane (rozważane) według głównych operacji umysłowych, którymi są: analiza i synteza, porównanie, abstrakcja i konkretyzacja, uogólnienie, formalizacja, indukcja i dedukcja, idealizacja, analogia, modelowanie, eksperyment myślowy.

Analiza- jest to dekompozycja badanej całości na części, przyporządkowanie poszczególnych cech i właściwości zjawiska, procesu lub relacji zjawisk, procesów. Procedury analityczne są integralną częścią każdego badania naukowego i zwykle stanowią jego pierwszą fazę, kiedy badacz przechodzi od niepodzielnego opisu badanego obiektu do identyfikacji jego struktury, składu, właściwości i cech.

Jedno i to samo zjawisko, proces można analizować w wielu aspektach. Kompleksowa analiza zjawiska pozwala na głębsze rozważenie go.

Synteza - połączenie różnych elementów, stron przedmiotu w jedną całość (system). Synteza nie jest prostym podsumowaniem, ale połączeniem semantycznym. Jeśli po prostu połączymy zjawiska, nie powstanie między nimi system powiązań, powstaje jedynie chaotyczne nagromadzenie poszczególnych faktów. Synteza przeciwstawia się analizie, z którą jest nierozerwalnie związana. Synteza jako operacja poznawcza pojawia się w różnych funkcjach badań teoretycznych. Każdy proces powstawania pojęć opiera się na jedności procesów analizy i syntezy. Dane empiryczne uzyskane w konkretnym badaniu są syntetyzowane podczas ich teoretycznego uogólniania. W teoretycznej wiedzy naukowej synteza działa jako funkcja relacji teorii związanych z tym samym obszarem tematycznym, a także funkcja łączenia konkurencyjnych teorii (np. synteza reprezentacji korpuskularnych i falowych w fizyce).

Synteza odgrywa również ważną rolę w badaniach empirycznych.

Analiza i synteza są ze sobą ściśle powiązane. Jeśli badacz ma bardziej rozwiniętą umiejętność analizy, może istnieć niebezpieczeństwo, że nie będzie w stanie znaleźć miejsca na szczegóły w całym zjawisku. Względna przewaga syntezy prowadzi do powierzchowności, do tego, że nie zostaną zauważone istotne dla badania szczegóły, które mogą mieć duże znaczenie dla zrozumienia zjawiska jako całości.

Porównanie jest operacją poznawczą leżącą u podstaw osądów o podobieństwie lub różnicy przedmiotów. Za pomocą porównania ujawnia się ilościowe i jakościowe cechy obiektów, przeprowadza się ich klasyfikację, porządkowanie i ocenę. Porównanie to porównywanie jednej rzeczy z drugą. W tym przypadku ważną rolę odgrywają bazy, czyli znaki porównania, które określają możliwe relacje między obiektami.

Porównanie ma sens tylko w zbiorze jednorodnych obiektów, które tworzą klasę. Porównanie obiektów w danej klasie odbywa się według zasad istotnych dla tego rozważania. Jednocześnie obiekty, które są porównywalne w jednej funkcji, mogą nie być porównywalne w innych funkcjach. Im dokładniej oszacowane są znaki, tym dokładniejsze jest porównanie zjawisk. Analiza jest zawsze integralną częścią porównania, ponieważ dla każdego porównania zjawisk konieczne jest wyodrębnienie odpowiednich znaków porównania. Ponieważ porównanie polega na ustaleniu pewnych relacji między zjawiskami, to naturalnie w trakcie porównania używa się również syntezy.

abstrakcja- jedna z głównych operacji umysłowych, która pozwala mentalnie izolować i przekształcać w niezależny obiekt rozważania pewne aspekty, właściwości lub stany obiektu w jego najczystszej postaci. Abstrakcja leży u podstaw procesów generalizacji i tworzenia pojęć.

Abstrakcja polega na wyodrębnieniu takich właściwości przedmiotu, które nie istnieją same i niezależnie od niego. Taka izolacja jest możliwa tylko na płaszczyźnie mentalnej – w abstrakcji. Tak więc figura geometryczna ciała tak naprawdę nie istnieje sama z siebie i nie można jej oddzielić od ciała. Ale dzięki abstrakcji jest mentalnie wyróżniany, ustalany na przykład za pomocą rysunku i niezależnie rozważany w jego specjalnych właściwościach.

Jedną z głównych funkcji abstrakcji jest podkreślenie wspólnych właściwości pewnego zestawu obiektów i naprawienie tych właściwości, na przykład za pomocą pojęć.

Specyfikacja- proces odwrotny do abstrakcji, czyli odnalezienie całościowego, wzajemnie powiązanego, wielostronnego i złożonego. Badacz początkowo tworzy różne abstrakcje, a następnie na ich podstawie, poprzez konkretyzację, odtwarza tę integralność (konkret mentalny), ale na jakościowo innym poziomie poznania konkretu. Dlatego dialektyka rozróżnia w procesie poznania we współrzędnych „abstrakcja – konkretyzacja” dwa procesy wznoszenia się: wznoszenia się od konkretu do abstrakcji i następnie proces wznoszenia się od abstrakcji do nowego konkretu (G. Hegel). Dialektyka myślenia teoretycznego polega na jedności abstrakcji, tworzeniu różnych abstrakcji i konkretyzacji, dążeniu do konkretu i jego reprodukcji.

Uogólnienie- jedna z głównych poznawczych operacji umysłowych, polegająca na selekcji i utrwalaniu względnie stabilnych, niezmiennych właściwości obiektów i ich relacji. Generalizacja pozwala na wyświetlenie właściwości i relacji obiektów, niezależnie od konkretnych i losowych warunków ich obserwacji. Porównując przedmioty pewnej grupy z pewnego punktu widzenia, człowiek odnajduje, wyodrębnia i określa słowem ich identyczne, wspólne właściwości, które mogą stać się treścią pojęcia tej grupy, klasy przedmiotów. Oddzielenie własności ogólnych od własności prywatnych i określenie ich słowem pozwala objąć w skróconej, zwięzłej formie całą różnorodność przedmiotów, sprowadzić je do pewnych klas, a następnie poprzez abstrakcje operować pojęciami bez bezpośredniego odwoływania się do poszczególnych przedmiotów . Jeden i ten sam obiekt rzeczywisty można zaliczyć zarówno do klas wąskich, jak i szerokich, dla których łuski cech wspólnych budowane są zgodnie z zasadą relacji rodzaj-gatunek. Funkcja uogólnienia polega na uporządkowaniu różnorodności obiektów, ich klasyfikacji.

Formalizowanie- przedstawianie wyników myślenia w precyzyjnych terminach lub stwierdzeniach. Jest to jakby operacja umysłowa „drugiego rzędu”. Formalizacja sprzeciwia się myśleniu intuicyjnemu. W matematyce i logice formalnej formalizacja jest rozumiana jako prezentacja znaczącej wiedzy w postaci znaku lub w sformalizowanym języku. Formalizacja, czyli oderwanie pojęć od ich treści, zapewnia usystematyzowanie wiedzy, w której poszczególne jej elementy współgrają ze sobą. Formalizacja odgrywa zasadniczą rolę w rozwoju wiedzy naukowej, ponieważ pojęcia intuicyjne, choć wydają się jaśniejsze z punktu widzenia codziennej świadomości, są mało przydatne dla nauki: w poznaniu naukowym często nie da się nie tylko rozwiązać, ale nawet formułować i stawiać problemy do czasu wyjaśnienia struktury pojęć z nimi związanych. Prawdziwa nauka jest możliwa tylko na podstawie abstrakcyjnego myślenia, konsekwentnego rozumowania badacza, posuwania się w logicznej formie językowej przez pojęcia, sądy i wnioski.

W sądach naukowych ustala się powiązania między przedmiotami, zjawiskami lub między ich specyficznymi cechami. We wnioskach naukowych jeden osąd wychodzi od drugiego, na podstawie już istniejących wniosków dokonuje się nowego. Istnieją dwa główne typy wnioskowania: indukcyjne (indukcja) i dedukcyjna (dedukcja).

Wprowadzenie- jest to wniosek od poszczególnych obiektów, zjawisk do ogólnego wniosku, od pojedynczych faktów do uogólnień.

Odliczenie- jest to wniosek od ogółu do szczegółu, od osądów ogólnych do szczegółowych wniosków.

Idealizacja- myślowe konstruowanie wyobrażeń o przedmiotach, które nie istnieją lub nie są możliwe do zrealizowania w rzeczywistości, ale takie, dla których istnieją prototypy w realnym świecie. Proces idealizacji charakteryzuje się abstrahowaniem od właściwości i relacji tkwiących w przedmiotach rzeczywistości oraz wprowadzaniem do treści formowanych pojęć takich cech, które w zasadzie nie mogą należeć do ich rzeczywistych pierwowzorów. Przykładami pojęć, które są wynikiem idealizacji, mogą być matematyczne pojęcia „punkt”, „linia”; w fizyce - „punkt materialny”, „ciało całkowicie czarne”, „gaz idealny” itp.

Mówi się, że pojęcia, które są wynikiem idealizacji, są uważane za wyidealizowane (lub idealne) obiekty. Po uformowaniu tego rodzaju pojęć o obiektach za pomocą idealizacji można następnie operować nimi w rozumowaniu, jak z realnie istniejącymi obiektami, i budować abstrakcyjne schematy rzeczywistych procesów, które służą ich głębszemu zrozumieniu. W tym sensie idealizacja jest ściśle związana z modelowaniem.

Analogia, modelowanie. Analogia- operacja umysłowa, gdy wiedza uzyskana z rozpatrzenia jednego obiektu (modelu) jest przenoszona na inny, mniej zbadany lub mniej dostępny do badań, mniej wizualny obiekt, zwany prototypem, oryginałem. Otwiera to możliwość przekazywania informacji przez analogię z modelu do prototypu. Na tym polega istota jednej ze szczególnych metod poziomu teoretycznego - modelowania (budowanie i badanie modeli). Różnica między analogią a modelowaniem polega na tym, że jeśli analogia jest jedną z operacji umysłowych, to modelowanie można rozpatrywać w różnych przypadkach zarówno jako operację umysłową, jak i jako samodzielną metodę – metodę-działanie.

Model jest obiektem pomocniczym, wybranym lub przekształconym w celach poznawczych, który dostarcza nowych informacji o przedmiocie głównym. Formy modelowania są zróżnicowane i zależą od zastosowanych modeli i ich zakresu. Ze względu na charakter modeli rozróżnia się modelowanie podmiotowe i znakowe (informacyjne).

Modelowanie obiektów odbywa się na modelu, który odtwarza pewne cechy geometryczne, fizyczne, dynamiczne lub funkcjonalne obiektu modelowanego - oryginału; w szczególnym przypadku - modelowanie analogowe, gdy zachowanie oryginału i modelu jest opisane wspólnymi zależnościami matematycznymi, na przykład wspólnymi równaniami różniczkowymi. W modelowaniu znaków za modele służą schematy, rysunki, wzory itp. Najważniejszym rodzajem takiego modelowania jest modelowanie matematyczne.

Symulacja jest zawsze używana razem z innymi metodami badawczymi, jest szczególnie ściśle związana z eksperymentem. Badanie dowolnego zjawiska na jego modelu jest szczególnym rodzajem eksperymentu - eksperymentem modelowym, który różni się od zwykłego eksperymentu tym, że w proces poznania włącza się "ogniwo pośrednie" - model będący zarówno środkiem, jak i przedmiotem badań eksperymentalnych, który zastępuje oryginał.

Szczególnym rodzajem modelowania jest eksperyment myślowy. W takim eksperymencie badacz kreuje w myślach obiekty idealne, koreluje je ze sobą w ramach pewnego modelu dynamicznego, mentalnie naśladując ruch i sytuacje, które mogłyby mieć miejsce w prawdziwym eksperymencie. Jednocześnie idealne modele i przedmioty pomagają zidentyfikować „w czystej postaci” najważniejsze, istotne powiązania i relacje, mentalnie rozegrać możliwe sytuacje, wyeliminować niepotrzebne opcje.

Modelowanie służy również jako sposób konstruowania nowego, który nie istniał wcześniej w praktyce. Badacz, po przestudiowaniu charakterystycznych cech rzeczywistych procesów i ich tendencji, poszukuje nowych ich kombinacji w oparciu o ideę przewodnią, dokonuje ich mentalnego przeprojektowania, czyli modelowania wymaganego stanu badanego systemu (tak jak każdy człowieka, a nawet zwierzęcia, buduje swoją aktywność, działalność na podstawie pierwotnie ukształtowanego „modelu koniecznej przyszłości” – według N.A. Bernshteina). Jednocześnie powstają modele-hipotezy, które ujawniają mechanizmy komunikacji między komponentami badanych, które następnie są testowane w praktyce. W tym rozumieniu modelowanie stało się ostatnio szeroko rozpowszechnione w naukach społecznych i humanistycznych - w ekonomii, pedagogice itp., gdy różni autorzy oferują różne modele firm, branż, systemów edukacyjnych itp.

Wraz z operacjami logicznego myślenia, teoretyczne metody-operacje mogą również obejmować (ewentualnie warunkowo) wyobraźnię jako proces myślowy do tworzenia nowych idei i obrazów z jej specyficznymi formami fantazji (tworzenie nieprawdopodobnych, paradoksalnych obrazów i pojęć) oraz snów (jako tworzenie obrazów pożądanych).

Metody teoretyczne (metody - działania poznawcze). Ogólnofilozoficzną, ogólnonaukową metodą poznania jest dialektyka - prawdziwa logika sensownego twórczego myślenia, odzwierciedlająca obiektywną dialektykę samej rzeczywistości. Podstawą dialektyki jako metody poznania naukowego jest przejście od abstrakcji do konkretu (G. Hegel) - od form ogólnych i ubogich w treść do treści rozdrobnionych i bogatszych, do systemu pojęć pozwalających zrozumieć przedmiot w jego zasadniczych cechach. W dialektyce wszelkie problemy nabierają charakteru historycznego, badanie rozwoju przedmiotu jest strategiczną platformą poznania. Wreszcie dialektyka zorientowana jest w poznaniu na ujawnianie i sposoby rozwiązywania sprzeczności.

Prawa dialektyki: przejście zmian ilościowych w jakościowe, jedność i walka przeciwieństw itp.; analiza sparowanych kategorii dialektycznych: historycznej i logicznej, zjawiska i istoty, ogólnej (powszechnej) i pojedynczej itp. są integralnymi składnikami wszelkich dobrze zorganizowanych badań naukowych.

Teorie naukowe weryfikowane przez praktykę: każda taka teoria pełni w istocie funkcję metody w konstruowaniu nowych teorii w tej lub nawet innych dziedzinach wiedzy naukowej, a także w funkcji metody, która określa treść i kolejność działalność eksperymentalna badacza. Zatem różnica między teorią naukową jako formą poznania naukowego i jako metodą poznania jest w tym przypadku funkcjonalna: będąc ukształtowanym jako teoretyczny wynik przeszłych badań, metoda działa jako punkt wyjścia i warunek dalszych badań.

Dowód - metoda - działanie teoretyczne (logiczne), w trakcie którego potwierdza się prawdziwość myśli za pomocą innych myśli. Każdy dowód składa się z trzech części: tezy, argumentów (argumentów) i wykazu. Zgodnie z metodą prowadzenia dowodu istnieją bezpośrednie i pośrednie, zgodnie z formą wnioskowania - indukcyjne i dedukcyjne. Zasady dowodowe:

1. Teza i argumenty muszą być jasne i precyzyjne.

2. Teza musi pozostać identyczna w całym dowodzie.

3. Teza nie powinna zawierać logicznej sprzeczności.

4. Argumenty podane na poparcie tezy muszą same w sobie być prawdziwe, niepodlegające wątpliwości, nie mogą być ze sobą sprzeczne i stanowić wystarczającą podstawę dla tej tezy.

5. Dowód musi być kompletny.

W całokształcie metod poznania naukowego ważne miejsce zajmuje metoda analizy systemów wiedzy. Każdy system wiedzy naukowej ma pewną niezależność w stosunku do odzwierciedlanego obszaru tematycznego. Ponadto wiedza w takich systemach jest wyrażana za pomocą języka, którego właściwości wpływają na stosunek systemów wiedzy do badanych obiektów - na przykład, jeśli jakakolwiek dostatecznie rozwinięta koncepcja psychologiczna, socjologiczna, pedagogiczna jest tłumaczona, powiedzmy, na angielski, niemiecki, francuski - Czy będzie to jednoznacznie postrzegane i rozumiane w Anglii, Niemczech i Francji? Co więcej, użycie języka jako nośnika pojęć w takich systemach zakłada taką lub inną logiczną systematyzację i logicznie zorganizowane użycie jednostek językowych do wyrażania wiedzy. I wreszcie, żaden system wiedzy nie wyczerpuje całej zawartości badanego obiektu. W nim tylko pewna, konkretna historycznie część takich treści zawsze otrzymuje opis i wyjaśnienie.

Metoda analizy systemów wiedzy naukowej odgrywa ważną rolę w empirycznych i teoretycznych zadaniach badawczych: przy wyborze teorii wyjściowej hipoteza rozwiązania wybranego problemu; rozróżniając wiedzę empiryczną i teoretyczną, półempiryczne i teoretyczne rozwiązania problemu naukowego; przy uzasadnianiu równoważności lub pierwszeństwa wykorzystania określonych narzędzi matematycznych w różnych teoriach związanych z tym samym obszarem tematycznym; przy badaniu możliwości upowszechniania wcześniej sformułowanych teorii, pojęć, zasad itp. do nowych obszarów tematycznych; uzasadnienie nowych możliwości praktycznego zastosowania systemów wiedzy; przy upraszczaniu i wyjaśnianiu systemów wiedzy na potrzeby szkoleń, popularyzacji; zharmonizować z innymi systemami wiedzy itp.

- metoda dedukcyjna (synonim - metoda aksjomatyczna) - metoda konstruowania teorii naukowej, w której opiera się na pewnych początkowych postanowieniach aksjomatu (synonim - postulaty), z którego wywodzą się wszystkie inne postanowienia tej teorii (twierdzenia) czysto logiczna droga przez dowód. Konstruowanie teorii w oparciu o metodę aksjomatyczną nazywa się zwykle dedukcją. Wszystkie pojęcia teorii dedukcyjnej, z wyjątkiem ustalonej liczby początkowych (takie pojęcia początkowe w geometrii to np. punkt, prosta, płaszczyzna) wprowadzane są za pomocą definicji wyrażających je za pomocą wcześniej wprowadzonych lub wyprowadzonych pojęć. Klasycznym przykładem teorii dedukcyjnej jest geometria Euklidesa. Teorie budowane są metodą dedukcyjną w matematyce, logice matematycznej, fizyce teoretycznej;

- druga metoda nie doczekała się w literaturze nazwy, ale z pewnością istnieje, gdyż we wszystkich innych naukach, z wyjątkiem powyższych, teorie budowane są zgodnie z metodą, którą nazwiemy indukcyjno-dedukcyjną: po pierwsze, podstawa empiryczna jest akumulowany, na podstawie którego budowane są uogólnienia teoretyczne (indukcja), które można wbudować na kilka poziomów - na przykład prawa empiryczne i prawa teoretyczne - a następnie te uzyskane uogólnienia można rozciągnąć na wszystkie obiekty i zjawiska objęte tą teorią (odliczenie). Metoda indukcyjno-dedukcyjna służy do konstruowania większości teorii w naukach o przyrodzie, społeczeństwie i człowieku: fizyce, chemii, biologii, geologii, geografii, psychologii, pedagogice itp.

Inne teoretyczne metody badawcze (w sensie metody – działania poznawcze): identyfikowanie i rozwiązywanie sprzeczności, stawianie problemu, budowanie hipotez itp. aż do planowania badań naukowych, poniżej rozważymy specyfikę struktury czasowej działalności badawczej - konstrukcję faz, etapów i etapów badań naukowych.

Proces poznania zawsze zaczyna się od rozważenia konkretnych, zmysłowo postrzeganych przedmiotów i zjawisk, ich cech zewnętrznych, właściwości, powiązań. Dopiero w wyniku badania konkretu sensorycznego człowiek dochodzi do pewnych uogólnionych idei, pojęć, do pewnych stanowisk teoretycznych, tj. abstrakcje naukowe. Uzyskanie tych abstrakcji wiąże się ze złożoną abstrakcyjną czynnością myślenia.

W procesie abstrakcji następuje odejście (wzniesienie) od zmysłowo postrzeganych konkretnych przedmiotów (ze wszystkimi ich właściwościami, aspektami itp.) do abstrakcyjnych wyobrażeń na ich temat reprodukowanych w myśleniu.

abstrakcja, Polega ona więc na myślowym wyabstrahowaniu z pewnych - mniej istotnych - właściwości, aspektów, cech badanego przedmiotu, z równoczesnym doborem, ukształtowaniem jednego lub więcej istotnych aspektów, właściwości, cech tego przedmiotu. Wynik uzyskany w procesie abstrakcji nazywa się abstrakcja(lub użyj terminu abstrakcyjny- W odróżnieniu konkretny).

W wiedzy naukowej szeroko stosowane są np. abstrakcje identyfikujące i izolujące. Abstrakcja identyfikacji to pojęcie, które uzyskuje się w wyniku identyfikacji pewnego zbioru obiektów (jednocześnie są one wyabstrahowane z

logo szeregu indywidualnych właściwości, cech tych obiektów) i łączenie ich w specjalną grupę. Przykładem jest pogrupowanie całej mnogości roślin i zwierząt żyjących na naszej planecie w specjalne gatunki, rodzaje, rzędy itp. Izolowanie abstrakcji uzyskuje się poprzez rozdzielenie pewnych właściwości, relacji, nierozerwalnie związanych z obiektami świata materialnego, na niezależne byty („stabilność”, „rozpuszczalność”, „przewodność elektryczna” itp.).

Przejście od konkretu zmysłowego do abstrakcji zawsze wiąże się z pewnym uproszczeniem rzeczywistości. Jednocześnie, wznosząc się od zmysłowo-konkretnego do abstrakcyjnego, teoretycznego, badacz otrzymuje możliwość lepszego zrozumienia badanego obiektu, ujawnienia jego istoty.

Oczywiście w historii nauki zdarzały się również fałszywe, niepoprawne abstrakcje, które nie odzwierciedlały absolutnie niczego w obiektywnym świecie (eter, kaloryczność, siła życiowa, fluid elektryczny itp.). Użycie takich "martwych abstrakcji" stworzyło jedynie pozory wyjaśniania obserwowanych zjawisk. W rzeczywistości nie było w tym przypadku pogłębienia wiedzy.

Rozwój nauk przyrodniczych pociągał za sobą odkrywanie coraz bardziej realnych aspektów, właściwości, związków przedmiotów i zjawisk świata materialnego. Niezbędnym warunkiem postępu wiedzy było ukształtowanie się prawdziwie naukowych, „nieabsurdalnych” abstrakcji, które pozwoliłyby na głębsze zrozumienie istoty badanych zjawisk. Proces przechodzenia od zmysłowo-empirycznych, wizualnych reprezentacji badanych zjawisk do formowania się pewnych abstrakcyjnych, teoretycznych struktur, które odzwierciedlają istotę tych zjawisk, leży u podstaw rozwoju każdej nauki.

Aktywność umysłowa badacza w procesie poznania naukowego obejmuje szczególny rodzaj abstrakcji, który nazywamy idealizacją. Idealizacja jest mentalne wprowadzenie pewnych zmian w badanym obiekcie zgodnie z celami badań.

W wyniku takich zmian np. niektóre właściwości, aspekty, atrybuty obiektów mogą zostać wyłączone z rozważań. Tak więc rozpowszechniony w futrze

nike idealizacja, zwana punktem materialnym, oznacza ciało pozbawione jakichkolwiek wymiarów. Taki abstrakcyjny obiekt, którego wymiary są pomijane, jest wygodny w opisie ruchu. Co więcej, taka abstrakcja umożliwia zastąpienie w badaniu różnych rzeczywistych obiektów: od cząsteczek czy atomów przy rozwiązywaniu wielu problemów mechaniki statystycznej po planety Układu Słonecznego przy badaniu np. ich ruchu wokół Słońca.

Zmiany w przedmiocie, osiągnięte w procesie idealizacji, mogą być również dokonywane przez nadanie mu pewnych szczególnych właściwości, które w rzeczywistości nie są możliwe. Przykładem jest abstrakcja wprowadzona do fizyki za pomocą idealizacji, znana jako absolutnie czarne ciało. Takie ciało jest obdarzone nieistniejącą w naturze właściwością pochłaniania absolutnie całej energii promieniowania, która na nie spada, niczego nie odbijając i niczego nie przepuszczając przez siebie. Widmo promieniowania ciała doskonale czarnego jest przypadkiem idealnym, ponieważ nie ma na nie wpływu charakter substancji emitera ani stan jego powierzchni. A jeśli można teoretycznie opisać rozkład widmowy gęstości energii promieniowania dla idealnego przypadku, to można ogólnie dowiedzieć się czegoś o procesie promieniowania. Ta idealizacja odegrała ważną rolę w postępie wiedzy naukowej w dziedzinie fizyki, ponieważ pomogła ujawnić błędność niektórych idei, które istniały w drugiej połowie XIX wieku. Ponadto praca z tak wyidealizowanym obiektem pomogła położyć podwaliny pod teorię kwantową, która oznaczała radykalną rewolucję w nauce.

O celowości wykorzystania idealizacji decydują następujące okoliczności.

Po pierwsze, idealizacja jest wskazana, gdy rzeczywiste obiekty, które mają być badane, są wystarczająco złożone dla dostępnych środków analizy teoretycznej, w szczególności matematycznej. A w odniesieniu do wyidealizowanego przypadku można, stosując te środki, skonstruować i rozwinąć skuteczną w określonych warunkach i celach teorię opisującą właściwości i zachowanie tych rzeczywistych obiektów. (Ten ostatni w istocie poświadcza płodność idealizacji, odróżnia ją od bezowocnej fantazji).

Po drugie, wskazane jest stosowanie idealizacji w tych przypadkach, gdy konieczne jest wykluczenie pewnych właściwości, połączeń badanego obiektu, bez których nie może on istnieć, ale które przesłaniają istotę zachodzących w nim procesów. Obiekt złożony przedstawiony jest jakby w „oczyszczonej” formie, co ułatwia jego badanie.

Na tę epistemologiczną możliwość idealizacji zwrócił uwagę F. Engels, który pokazał ją na przykładzie badania przeprowadzonego przez Sadi Carnota: „Przestudiował silnik parowy, przeanalizował go, stwierdził, że główny proces w nim nie występuje w czystej postaci , ale jest przesłonięty wszelkiego rodzaju procesami pobocznymi , wyeliminował te drugorzędne okoliczności obojętne na proces główny i skonstruował idealną maszynę parową (lub gazową), której co prawda również nie można zrealizować, tak jak jest to niemożliwe, gdyż na przykład, aby zrealizować linię geometryczną lub płaszczyznę geometryczną, ale które na swój sposób mają te same usługi, co te matematyczne abstrakcje. Reprezentuje rozważany proces w czystej, niezależnej, niezniekształconej formie” 4 .

Po trzecie, zastosowanie idealizacji jest wskazane, gdy wyłączone z rozważań właściwości, strony i powiązania badanego obiektu nie wpływają na jego istotę w ramach niniejszego opracowania. Wspomniano już powyżej, na przykład, że abstrakcja punktu materialnego pozwala w niektórych przypadkach reprezentować szeroką gamę obiektów - od cząsteczek lub atomów po gigantyczne obiekty kosmiczne. W tym przypadku właściwy wybór dopuszczalności takiej idealizacji odgrywa bardzo ważną rolę. Jeśli w wielu przypadkach można i celowo rozpatrywać atomy w postaci punktów materialnych, to taka idealizacja staje się niedopuszczalna przy badaniu budowy atomu. W ten sam sposób nasza planeta może być uważana za punkt materialny, gdy rozważamy jej rotację wokół Słońca, ale w żadnym wypadku nie biorąc pod uwagę jej własnej dziennej rotacji.

Będąc rodzajem abstrakcji, idealizacja dopuszcza element wizualizacji sensorycznej (zwykły proces abstrakcji prowadzi do powstania abstrakcji myślowych, które nie mają żadnej wizualizacji). Ta cecha idealizacji jest bardzo ważna dla wdrożenia tak specyficznej metody wiedzy teoretycznej, jak:

ty jesteś eksperyment myślowy(nazywa się to również umysłowym, subiektywnym, wyimaginowanym, wyidealizowanym).

Eksperyment myślowy polega na operowaniu z wyidealizowanym obiektem (zastępując w abstrakcji rzeczywisty obiekt), polegającym na mentalnym wyborze pewnych pozycji, sytuacji, które pozwalają wykryć pewne istotne cechy badanego obiektu. Pokazuje to pewne podobieństwo między eksperymentem mentalnym (wyidealizowanym) a rzeczywistym. Co więcej, każdy prawdziwy eksperyment, zanim zostanie przeprowadzony w praktyce, jest najpierw „odgrywany” przez badacza mentalnie w procesie myślenia, planowania. W tym przypadku eksperyment myślowy działa jako wstępny idealny plan dla prawdziwego eksperymentu.

Jednocześnie eksperyment myślowy odgrywa również niezależną rolę w nauce. Jednocześnie zachowując podobieństwo do rzeczywistego eksperymentu, jednocześnie znacząco się od niego różni. Różnice te są następujące.

Prawdziwy eksperyment to metoda związana z praktyczną, obiektowo-manipulacyjną, „narzędziową” wiedzą o otaczającym świecie. W eksperymencie umysłowym badacz operuje nie przedmiotami materialnymi, ale ich wyidealizowanymi obrazami, a sama operacja przeprowadzana jest w jego umyśle, czyli czysto spekulatywna.

Możliwość zorganizowania prawdziwego eksperymentu determinowana jest dostępnością odpowiedniego wsparcia logistycznego (a czasem finansowego). Eksperyment myślowy nie wymaga takiego zabezpieczenia.

W rzeczywistym eksperymencie należy brać pod uwagę realne fizyczne i inne ograniczenia jego realizacji, z niemożliwością w niektórych przypadkach wyeliminowania wpływów zewnętrznych zakłócających przebieg eksperymentu, ze zniekształceniem uzyskanych wyników ze wskazanych przyczyn . Pod tym względem eksperyment myślowy ma wyraźną przewagę nad prawdziwym eksperymentem. W eksperymencie myślowym można abstrahować od działania niepożądanych czynników, przeprowadzając je w wyidealizowanej, „czystej” formie.

W wiedzy naukowej mogą wystąpić przypadki, gdy w badaniu pewnych zjawisk, sytuacji przeprowadzenie prawdziwych eksperymentów okazuje się w ogóle niemożliwe.

Tę lukę w wiedzy można wypełnić jedynie eksperymentem myślowym.

Działalność naukowa Galileusza, Newtona, Maxwella, Carnota, Einsteina i innych naukowców, którzy położyli podwaliny pod nowoczesne nauki przyrodnicze, świadczy o istotnej roli eksperymentu myślowego w formowaniu idei teoretycznych. Historia rozwoju fizyki jest bogata w fakty dotyczące wykorzystania eksperymentów myślowych. Przykładem są eksperymenty myślowe Galileusza, które doprowadziły do ​​odkrycia prawa bezwładności.

Rzeczywiste eksperymenty, w których nie można wyeliminować czynnika tarcia, zdawały się potwierdzać obowiązującą od tysięcy lat koncepcję Arystotelesa, że ​​poruszające się ciało zatrzymuje się, gdy przestaje działać siła popychająca je. Takie stwierdzenie opierało się na prostym stwierdzeniu faktów zaobserwowanych w rzeczywistych eksperymentach (kula lub wózek, który został uderzony siłą, a następnie przetoczył się bez niego po poziomej powierzchni, nieuchronnie spowolnił swój ruch i ostatecznie się zatrzymał). W tych eksperymentach nie można było zaobserwować jednostajnego, nieustannego ruchu przez bezwładność.

Galileusz, po przeprowadzeniu mentalnie wskazanych eksperymentów z etapową idealizacją powierzchni ocierających się i całkowitym wykluczeniem tarcia z interakcji, obalił arystotelesowski punkt widzenia i wyciągnął jedyny słuszny wniosek. Ten wniosek można było wyciągnąć tylko za pomocą eksperymentu myślowego, który pozwolił odkryć podstawowe prawo mechaniki ruchu.

Metoda idealizacji, która w wielu przypadkach okazuje się bardzo owocna, ma jednocześnie pewne ograniczenia. Rozwój wiedzy naukowej czasami zmusza nas do porzucenia wcześniej przyjętych wyidealizowanych pomysłów. Stało się tak na przykład, gdy Einstein stworzył specjalną teorię względności, z której wykluczono newtonowskie idealizacje „przestrzeń absolutna” i „czas absolutny”. Ponadto wszelka idealizacja ogranicza się do określonego obszaru zjawisk i służy rozwiązaniu tylko niektórych problemów. Widać to wyraźnie choćby na przykładzie powyższej idealizacji „absolutnie czarnego ciała”.

Sama idealizacja, choć może być owocna, a nawet prowadzić do naukowego odkrycia, nie jest jeszcze wystarczająca do dokonania tego odkrycia. Tutaj decydującą rolę odgrywają zasady teoretyczne, od których badacz wychodzi. Rozważana powyżej idealizacja silnika parowego, z powodzeniem przeprowadzona przez Sadi Carnota, doprowadziła go do odkrycia mechanicznego odpowiednika ciepła, którego jednak „…nie mógł odkryć i zobaczyć tylko dlatego”, zauważa F. Engels , „w co wierzył kaloryczny Jest to również dowód na szkodliwość fałszywych teorii.

Główna pozytywna wartość idealizacji jako metody poznania naukowego polega na tym, że uzyskane na jej podstawie konstrukcje teoretyczne pozwalają na efektywne badanie rzeczywistych obiektów i zjawisk. Uproszczenia osiągnięte za pomocą idealizacji ułatwiają stworzenie teorii ujawniającej prawa badanego obszaru zjawisk świata materialnego. Jeśli teoria jako całość poprawnie opisuje rzeczywiste zjawiska, to leżące u jej podstaw idealizacje są również uzasadnione.

Formalizowanie. Język nauki

Pod formalizowanie rozumie się jako szczególne podejście w wiedzy naukowej, polegające na posługiwaniu się szczególną symboliką, które pozwala abstrahować od badania obiektów rzeczywistych, od treści opisujących je przepisów teoretycznych, a zamiast tego operować pewnym zbiorem symboli (oznaki).

Uderzającym przykładem formalizacji są matematyczne opisy różnych obiektów i zjawisk szeroko stosowane w nauce, oparte na odpowiadających im znaczących teoriach. Jednocześnie zastosowana symbolika matematyczna nie tylko pomaga utrwalić istniejącą już wiedzę o badanych obiektach i zjawiskach, ale także stanowi swego rodzaju narzędzie w procesie ich dalszego dociekania.

Aby zbudować dowolny system formalny, konieczne jest:

a) ustawienie alfabetu, czyli określonego zestawu znaków;

b) ustalenie zasad, według których od początkowych znaków to
alfabet można otrzymać „słowa”, „wzory”;

c) ustalenie reguł, według których można przejść od jednego słowa, formuły danego systemu do innych słów i formuł (tzw. reguły wnioskowania). W efekcie powstaje formalny system znaków w postaci pewnego sztucznego języka. Istotną zaletą tego systemu jest możliwość przeprowadzenia w jego ramach badania przedmiotu w sposób czysto formalny (operując znakami) bez bezpośredniego odwoływania się do tego przedmiotu.

Kolejną zaletą formalizacji jest zapewnienie zwięzłości i jasności zapisu informacji naukowej, co otwiera ogromne możliwości operowania nią. Nie byłoby możliwe pomyślne wykorzystanie np. wniosków teoretycznych Maxwella, gdyby nie były one zwięźle wyrażone w postaci równań matematycznych, ale zostały opisane zwykłym, naturalnym językiem. Oczywiście sformalizowane języki sztuczne nie mają elastyczności i bogactwa języka naturalnego. Brakuje im jednak niejednoznaczności pojęć (polisemia), która jest charakterystyczna dla języków naturalnych. Charakteryzuje je dobrze skonstruowana składnia (która ustala zasady powiązania między znakami, niezależnie od ich treści) i jednoznaczna semantyka (reguły semantyczne języka sformalizowanego dość jednoznacznie określają korelację systemu znakowego z określonym obszarem tematycznym ). Tak więc język sformalizowany ma właściwość monosemiczną.

Umiejętność reprezentowania pewnych stanowisk teoretycznych nauki w postaci sformalizowanego systemu znaków ma duże znaczenie dla poznania. Należy jednak pamiętać, że sformalizowanie danej teorii jest możliwe tylko wtedy, gdy uwzględni się jej treść. Tylko w tym przypadku można poprawnie zastosować pewne formalizmy. Nagie równanie matematyczne nie reprezentuje jeszcze teorii fizycznej; aby otrzymać teorię fizyczną, konieczne jest nadanie symbolom matematycznym konkretnej treści empirycznej.

Pouczającym przykładem formalnie uzyskanego i na pierwszy rzut oka „bezsensownego” wyniku, który następnie ujawnił bardzo głębokie znaczenie fizyczne, są rozwiązania równania Diraca opisującego ruch elektronu. Wśród tych decyzji były

co odpowiadało stanom o ujemnej energii kinetycznej. Później okazało się, że rozwiązania te opisują zachowanie nieznanych dotąd cząstek – pozytonu, który jest antypodą elektronu. W tym przypadku pewien zestaw przekształceń formalnych doprowadził do znaczącego i interesującego dla nauki wyniku.

Rosnące wykorzystanie formalizacji jako metody wiedzy teoretycznej związane jest nie tylko z rozwojem matematyki. Na przykład w chemii odpowiednia symbolika chemiczna wraz z zasadami jej operowania była jednym z wariantów sformalizowanego sztucznego języka. W miarę rozwoju logiki metoda formalizacji zajmowała coraz większe znaczenie. Prace Leibniza położyły podwaliny pod stworzenie metody rachunku logicznego. Ta ostatnia doprowadziła do powstania w połowie XIX wieku logika matematyczna, które w drugiej połowie naszego stulecia odegrały ważną rolę w rozwoju cybernetyki, w pojawieniu się komputerów elektronicznych, w rozwiązywaniu problemów automatyki przemysłowej itp.

Język współczesnej nauki znacznie różni się od naturalnego języka ludzkiego. Zawiera wiele specjalnych terminów, wyrażeń, szeroko w nim stosowanych narzędzi formalizacyjnych, wśród których centralne miejsce zajmuje formalizacja matematyczna. W oparciu o potrzeby nauki tworzone są różne sztuczne języki w celu rozwiązania pewnych problemów. Cały zestaw tworzonych i powstających sztucznych języków sformalizowanych zawarty jest w języku nauki, stanowiąc potężny środek wiedzy naukowej.

Należy jednak pamiętać, że stworzenie jednego sformalizowanego języka nauki nie jest możliwe. Chodzi o to, że nawet dostatecznie bogate języki sformalizowane nie spełniają wymogu zupełności, tj. pewnego zbioru poprawnie sformułowanych zdań takiego języka (w tym prawdziwych) nie można wyprowadzić w sposób czysto formalny w ramach tego języka. Stanowisko to wynika z wyników uzyskanych na początku lat 30. XX wieku przez austriackiego logika i matematyka Kurta Gödla.

Słynne twierdzenie Gödel twierdzi,że każdy normalny system jest albo niespójny, albo zawiera jakąś nierozwiązywalną (choć prawdziwą) formułę, tj. formuła, której w danym systemie nie można ani udowodnić, ani obalić.

To prawda, że ​​to, czego nie można wyprowadzić w danym systemie formalnym, można wyprowadzić w innym, bogatszym systemie. Niemniej jednak coraz pełniejsza formalizacja treści nigdy nie może osiągnąć absolutnej kompletności, tj. możliwości każdego sformalizowanego języka pozostają zasadniczo ograniczone. W ten sposób Gödel podał ściśle logiczne uzasadnienie niewykonalności pomysłu R. Carnapa stworzenia jednego, uniwersalnego, sformalizowanego „fizykalistycznego” języka nauki.

Języki sformalizowane nie mogą być jedyną formą języka współczesnej nauki. W wiedzy naukowej konieczne jest również stosowanie systemów niesformalizowanych. Jednak tendencja do rosnącej formalizacji języków wszystkich, a zwłaszcza nauk przyrodniczych, jest obiektywna i postępowa.

Indukcja i odliczenie

Wprowadzenie(z łac. inductio – przewodnictwo, motywacja) to metoda poznania oparta na formalnym wniosku logicznym, który prowadzi do wniosku ogólnego opartego na określonych przesłankach. Innymi słowy, jest to ruch naszego myślenia od pojedynczego, indywidualnego do ogólnego.

Indukcja jest szeroko stosowana w wiedzy naukowej. Znajdując podobne cechy, własności w wielu obiektach pewnej klasy, badacz dochodzi do wniosku, że te cechy, własności są nieodłączne we wszystkich obiektach tej klasy. Na przykład w procesie eksperymentalnego badania zjawisk elektrycznych zastosowano przewodniki prądowe wykonane z różnych metali. Na podstawie licznych indywidualnych eksperymentów sformułowano ogólny wniosek dotyczący przewodnictwa elektrycznego wszystkich metali. Wraz z innymi metodami poznania, metoda indukcyjna odegrała ważną rolę w odkryciu pewnych praw natury (powszechna grawitacja, ciśnienie atmosferyczne, rozszerzalność cieplna ciał itp.).

Indukcja stosowana w wiedzy naukowej (indukcja naukowa) może być realizowana w postaci następujących metod:

1. Metoda pojedynczego podobieństwa (we wszystkich przypadkach na
obserwacja zjawiska, znaleziono tylko jedno
wspólny czynnik, wszystkie inne są różne; stąd to
jedynym podobnym czynnikiem jest przyczyna tego zjawiska
Nija).

2. Metoda pojedynczej różnicy (jeśli okoliczności)
wystąpienie zjawiska lub okoliczności
które nie powstają, są prawie we wszystkim podobne i różne.
tylko jeden czynnik, obecny tylko w
W pierwszym przypadku możemy stwierdzić, że ten czynnik i
Jest ku temu powód.)

3. Połączona metoda podobieństwa i różnicy (reprezentowanie
jest kombinacją dwóch powyższych metod).

4. Towarzysząca metoda zmiany (jeśli jest pewna)
zmiany w jednym zjawisku za każdym razem pociągają za sobą nie
które są zmianami w innym zjawisku, to z tego wynika
nie ma wniosków na temat związku przyczynowego tych zjawisk).

5. Metoda reszt (w przypadku wystąpienia złożonego zjawiska)
przyczyna wieloczynnikowa, z których część
wiadomo, że tori są przyczyną jakiejś części danego zjawiska.
nia, to z tego wynika wniosek: przyczyna drugiej części zjawiska
nia - inne czynniki zaliczane do wspólnej przyczyny
ten fenomen).

Twórcą klasycznej indukcyjnej metody poznania jest F. Bacon. Ale indukcję interpretował niezwykle szeroko, uważając ją za najważniejszą metodę odkrywania nowych prawd w nauce, główny środek naukowego poznania przyrody.

W rzeczywistości powyższe metody indukcji naukowej służą głównie do znajdowania empirycznych związków między obserwowanymi eksperymentalnie właściwościami obiektów i zjawisk. Systematyzują najprostsze formalne techniki logiczne, które spontanicznie wykorzystali przyrodnicy we wszelkich badaniach empirycznych. W miarę rozwoju nauk przyrodniczych stawało się coraz bardziej jasne, że metody klasycznej indukcji nie odgrywają tak wszechogarniającej roli w wiedzy naukowej, jak

przypisywany F. Baconowi i jego zwolennikom do końca XIX wieku.

Takie niesłusznie rozszerzone rozumienie roli indukcji w poznaniu naukowym nazwano: cały indukcjonizm. Jej niepowodzenie wynika z faktu, że indukcja jest rozpatrywana w oderwaniu od innych metod poznania i staje się jedynym, uniwersalnym środkiem procesu poznawczego. Wszechindukcjonizm został skrytykowany przez F. Engelsa, który zwrócił uwagę, że indukcji nie można w szczególności oddzielić od innej metody poznania – dedukcji.

Odliczenie(od łac. deductio - derivation) to otrzymywanie prywatnych wniosków na podstawie znajomości pewnych ogólnych przepisów. Innymi słowy, jest to ruch naszego myślenia od ogółu do szczegółu, jednostki. Na przykład z ogólnego stanowiska, że ​​wszystkie metale mają przewodność elektryczną, można wyciągnąć dedukcję na temat przewodności elektrycznej konkretnego drutu miedzianego (wiedząc, że miedź jest metalem). Jeśli początkowe twierdzenia ogólne są ustaloną prawdą naukową, to prawdziwy wniosek zawsze będzie uzyskiwany metodą dedukcji. Ogólne zasady i prawa nie pozwalają naukowcom zbłądzić w procesie badań dedukcyjnych: pomagają poprawnie zrozumieć specyficzne zjawiska rzeczywistości.

Pozyskiwanie nowej wiedzy poprzez dedukcję istnieje we wszystkich naukach przyrodniczych, ale metoda dedukcyjna jest szczególnie ważna w matematyce. Posługując się abstrakcjami matematycznymi i budując ich rozumowanie na bardzo ogólnych zasadach, matematycy zmuszeni są najczęściej do stosowania dedukcji. Być może matematyka jest jedyną właściwą nauką dedukcyjną.

W nauce nowożytnej propagatorem dedukcyjnej metody poznania był wybitny matematyk i filozof R. Descartes. Zainspirowany matematycznymi sukcesami, przekonany o nieomylności poprawnie rozumującego umysłu, Kartezjusz jednostronnie wyolbrzymił wagę strony intelektualnej kosztem doświadczonego w procesie poznawania prawdy. Dedukcyjna metodologia Kartezjusza była w bezpośredniej opozycji do empirycznego indukcjonizmu Bacona.

Ale pomimo prób, jakie miały miejsce w historii nauki i filozofii, aby oddzielić indukcję od dedukcji, jest odwrotnie

Prawo 671 33

porównaj je w rzeczywistym procesie poznania naukowego, te dwie metody nie są stosowane jako izolowane, odizolowane od siebie. Każdy z nich jest wykorzystywany na odpowiednim etapie procesu poznawczego.

Co więcej, w procesie stosowania metody indukcyjnej często „ukryta” jest dedukcja.

Uogólniając fakty zgodnie z niektórymi ideami, w ten sposób pośrednio wyprowadzamy uogólnienia, które otrzymujemy z tych idei i nie zawsze jesteśmy tego świadomi. Wydaje się, że nasza myśl przechodzi bezpośrednio od faktów do uogólnień, to znaczy, że jest tu czysta indukcja. Istotnie, zgodnie z niektórymi ideami, innymi słowy, niejawnie kierując się nimi w procesie uogólniania faktów, myśl nasza przechodzi pośrednio od idei do tych uogólnień, a zatem i tu dokonuje się dedukcja. Można powiedzieć, że we wszystkich przypadkach, w których dokonujemy uogólnień (zgodnych na przykład z pewnymi przepisami filozoficznymi), nasze wnioski są nie tylko indukcją, ale także ukrytą dedukcją.

Podkreślając konieczny związek między indukcją a dedukcją, F. Engels zachęcał naukowców: „Zamiast jednostronnie wywyższać jednego z nich kosztem drugiego, należy starać się zastosować każdy na swoim miejscu, a to można osiągnąć tylko wtedy, gdy nie można przegapić ich wzajemnego związku, wzajemnego uzupełniania się” 6 .

Ogólne metody naukowe stosowane na empirycznym i teoretycznym poziomie wiedzy

3.1. Analiza i synteza

Pod analiza rozumieć podział obiektu (mentalnie lub faktycznie) na jego części składowe w celu ich odrębnego badania. Jako takie części mogą występować pewne elementy materialne obiektu lub jego właściwości, cechy, relacje itp.

Analiza jest niezbędnym etapem poznania przedmiotu. Od czasów starożytnych analizowano m.in

rozkład na składniki niektórych substancji. W szczególności już w starożytnym Rzymie analiza służyła do sprawdzania jakości złota i srebra w postaci tzw. kupelacji (badana substancja była ważona przed i po podgrzaniu). Stopniowo ukształtowała się chemia analityczna, którą słusznie można nazwać matką współczesnej chemii: wszak przed użyciem danej substancji do określonych celów konieczne jest poznanie jej składu chemicznego.

Jednak w nauce czasów nowożytnych metoda analityczna została zabsolutyzowana. W tym okresie naukowcy badający przyrodę „pocięli ją na części” (słowa F. Bacona) i badając części, nie zauważyli znaczenia całości. Był to wynik metafizycznej metody myślenia, która zdominowała wówczas umysły przyrodników.

Niewątpliwie analiza zajmuje ważne miejsce w badaniu przedmiotów świata materialnego. Ale to dopiero pierwszy etap procesu poznania. Gdyby, powiedzmy, chemicy ograniczyli się tylko do analizy, to znaczy do wyodrębnienia i badania poszczególnych pierwiastków chemicznych, nie byliby w stanie poznać wszystkich złożonych substancji, które zawierają te pierwiastki. Bez względu na to, jak głęboko zbadano na przykład właściwości węgla i wodoru, zgodnie z tymi informacjami nie można nic powiedzieć o licznych substancjach składających się z różnych kombinacji tych pierwiastków chemicznych.

Aby pojąć przedmiot jako jedną całość, nie można ograniczyć się do badania tylko jego części składowych. W procesie poznania konieczne jest ujawnienie obiektywnie istniejących powiązań między nimi, rozważenie ich razem, w jedności. Przeprowadzenie tego drugiego etapu w procesie poznania - przejście od badania poszczególnych części składowych przedmiotu do badania go jako jednej połączonej całości - jest możliwe tylko wtedy, gdy metoda analizy zostanie uzupełniona inną metodą - synteza.

W procesie syntezy łączone są ze sobą części składowe (boki, właściwości, cechy itp.) badanego obiektu, wypreparowane w wyniku analizy. Na tej podstawie odbywa się dalsze badanie obiektu, ale już jako jednej całości. Jednocześnie synteza nie oznacza prostego mechanicznego połączenia rozłączonych elementów w jeden układ. Ujawnia miejsce i rolę każdego

element systemu całości, ustala ich związek i współzależność, tj. pozwala zrozumieć prawdziwą jedność dialektyczną badanego obiektu.

Analiza i synteza są z powodzeniem stosowane również w sferze aktywności umysłowej człowieka, czyli w poznaniu teoretycznym, ale tutaj, podobnie jak na poziomie wiedzy empirycznej, analiza i synteza nie są dwiema oddzielonymi od siebie operacjami. W istocie są one jakby dwiema stronami jednej analityczno-syntetycznej metody poznania. Jak podkreślał F. Engels, „myślenie polega w takim samym stopniu na rozkładzie przedmiotów świadomości na ich elementy, jak na zespoleniu elementów połączonych ze sobą w pewną jedność. Bez analizy nie ma syntezy” 7 .

Analogia i modelowanie

Pod analogia podobieństwo, rozumiane jest podobieństwo niektórych właściwości, cech lub relacji przedmiotów, które są ogólnie różne. Ustalenie podobieństw (lub różnic) między obiektami następuje w wyniku ich porównania. Porównanie leży więc u podstaw metody analogii.

Jeżeli na podstawie ustalenia jego podobieństwa do innych obiektów wyciągnie się logiczny wniosek o obecności jakiejkolwiek właściwości, atrybutu, związku badanego obiektu, wówczas wniosek ten nazywa się wnioskowaniem przez analogię. Przebieg takiego wniosku można przedstawić w następujący sposób. Niech będą na przykład dwa obiekty A i B. Wiadomo, że obiekt A ma własności P 1 P 2 ,..., P n , P n +1 . Badanie obiektu B wykazało, że posiada on właściwości Р 1 Р 2 ,..., Р n , odpowiadające odpowiednio właściwościom obiektu A. Na podstawie podobieństwa wielu właściwości (Р 1 Р 2 ,.. ., Р n), oba obiekty można założyć o obecności własności P n +1 w obiekcie B.

Stopień prawdopodobieństwa uzyskania prawidłowego wniosku przez analogię będzie tym wyższy: 1) im znane są bardziej wspólne właściwości porównywanych obiektów; 2) im istotniejsze są w nich wspólne właściwości, oraz 3) im głębszy jest wzajemny regularny związek tych podobnych właściwości. Należy przy tym pamiętać, że jeśli przedmiot, w stosunku do którego wyciąga się wniosek przez analogię z innym przedmiotem, ma jakąś niezgodną z tą właściwością właściwość, to istnienie

z którego należy wyciągnąć wniosek, to ogólne podobieństwo tych obiektów traci wszelką wagę.

Analogicznie te rozważania na temat wnioskowania można również uzupełnić następującymi regułami:

1) wspólne właściwości muszą być dowolnymi właściwościami porównywanych obiektów, tj. muszą być wybrane „bez uszczerbku” w stosunku do właściwości dowolnego typu; 2) właściwość P n +1 musi być tego samego typu co właściwości ogólne P 1 P 2 ,..., P n ; 3) właściwości ogólne Р 1 Р 2 , ..., Р n powinny być jak najbardziej specyficzne dla porównywanych obiektów, tj. należeć do możliwie najmniejszego kręgu obiektów; 4) właściwość P n +1, przeciwnie, powinna być najmniej specyficzna, tj. należeć do możliwie największego kręgu obiektów.

Istnieją różne rodzaje wnioskowania przez analogię. Łączy ich jednak to, że we wszystkich przypadkach jeden obiekt jest bezpośrednio badany i wyciąga się wniosek na temat innego obiektu. Dlatego wnioskowanie przez analogię w najogólniejszym sensie można zdefiniować jako przekazywanie informacji z jednego obiektu do drugiego. W tym przypadku pierwszy obiekt, który faktycznie poddaje się badaniom, nazywa się Model, a inny obiekt, do którego przenoszona jest informacja uzyskana w wyniku badania pierwszego obiektu (modelu), nazywa się oryginalny(czasami - prototyp, próbka itp.). Model działa więc zawsze jako analogia, tzn. model i obiekt (oryginał) ukazany za jego pomocą są w pewnym podobieństwie (podobieństwie).

"Pod modelowanie jest rozumiany jako badanie symulowanego obiektu (oryginału), oparte na relacji jeden do jednego pewnej części właściwości oryginału i obiektu (modelu), który zastępuje go w badaniu, i obejmuje konstrukcję model, badanie go i przekazywanie uzyskanych informacji do symulowanego obiektu – oryginał „8.

W zależności od charakteru modeli wykorzystywanych w badaniach naukowych istnieje kilka rodzajów modelowania.

1. Modelowanie mentalne (idealne). Ten rodzaj modelowania obejmuje różnorodne reprezentacje mentalne w postaci pewnych modeli urojonych. Na przykład w idealnym modelu pola elektromagnetycznego stworzonym przez J. Maxwella przedstawione są linie siły

Miały one postać rurek o różnych przekrojach, przez które przepływa wyimaginowana ciecz, która nie ma bezwładności i ściśliwości. Model atomu zaproponowany przez E. Rutherforda przypominał Układ Słoneczny: elektrony („planety”) krążyły wokół jądra („Słońce”). Należy zauważyć, że modele mentalne (idealne) często mogą być realizowane materialnie w postaci zmysłowo postrzeganych modeli fizycznych.

2. Modelowanie fizyczne. Charakteryzuje się
fizyczne podobieństwo między modelem a oryginałem i
ma na celu odtworzenie w modelu procesu, jego
związane z oryginałem. Zgodnie z wynikami badania
lub inne właściwości fizyczne modelu oceniają zjawiska
występujące (lub prawdopodobne) w tzw
moje „warunki naturalne”. Zaniedbanie wyniku
MI takich badań modelowych może mieć poważne
konsekwencje. Pouczającym przykładem tego jest
zatonięcie angielskiego statku pancernego, który przeszedł do historii
nos „Kapitan”, zbudowany w 1870 r. Badania
słynny stoczniowiec W. Reed, zrealizowany
na modelu statku, ujawnił poważne wady w jego kon
Struktury. Ale oświadczenie naukowca, poparte doświadczeniem z
„zabawkowy model” nie został wzięty pod uwagę
Admiralicja Lean. W rezultacie przy wyjściu
morski „Kapitan” przewrócił się, co doprowadziło do śmierci
ponad 500 marynarzy.

Obecnie modelowanie fizyczne jest szeroko stosowane do opracowywania i badań eksperymentalnych różnych konstrukcji (zapór elektrowni, systemów nawadniających itp.), maszyn (na przykład właściwości aerodynamiczne samolotów są badane na ich modelach nadmuchiwanych powietrzem przepływ w tunelu aerodynamicznym), dla lepszego zrozumienia niektórych zjawisk przyrodniczych, badania efektywnych i bezpiecznych sposobów wydobycia itp.

3. Modelowanie symboliczne (znakowe). To jest święte
ale z warunkową reprezentacją niektórych właściwości,
relacje pierwotnego obiektu. Do symbolicznego (znak
vym) o modelach

Do szczególnych metod poznania naukowego należą procedury abstrakcji i idealizacji, podczas których powstają koncepcje naukowe.

abstrakcja- abstrakcji myślowej od wszystkich właściwości, powiązań i relacji badanego obiektu, które wydają się nieistotne dla tej teorii.

Wynik procesu abstrakcji nazywa się abstrakcja. Przykładem abstrakcji są takie pojęcia jak punkt, prosta, zbiór itp.

Idealizacja- jest to operacja umysłowego doboru dowolnej właściwości lub relacji ważnej dla danej teorii (nie jest konieczne, aby ta właściwość istniała w rzeczywistości) i umysłowego skonstruowania przedmiotu obdarzonego tą właściwością.

To przez idealizację powstają takie pojęcia, jak „ciało absolutnie czarne”, „gaz idealny”, „atom” w fizyce klasycznej itp. Uzyskane w ten sposób idealne obiekty w rzeczywistości nie istnieją, ponieważ w przyrodzie nie mogą istnieć obiekty i zjawiska, które mają tylko jedną właściwość lub właściwość. To główna różnica między obiektami idealnymi a abstrakcyjnymi.

Formalizowanie- użycie specjalnych symboli zamiast rzeczywistych obiektów.

Uderzającym przykładem formalizacji jest powszechne stosowanie symboli matematycznych i metod matematycznych w naukach przyrodniczych. Formalizacja umożliwia zbadanie obiektu bez bezpośredniego odwoływania się do niego oraz zapisanie uzyskanych wyników w zwięzłej i czytelnej formie.

Wprowadzenie

Wprowadzenie- metoda poznania naukowego, która polega na sformułowaniu logicznego wniosku poprzez podsumowanie danych obserwacji i eksperymentu, uzyskanie ogólnego wniosku na podstawie określonych przesłanek, przejście od szczegółu do ogółu.

Rozróżnij indukcję pełną i niepełną. Pełna indukcja buduje ogólny wniosek na podstawie badania wszystkich obiektów lub zjawisk danej klasy. W wyniku pełnej indukcji otrzymany wniosek ma charakter wiarygodnego wniosku. Ale w otaczającym nas świecie nie ma tylu podobnych obiektów tej samej klasy, których liczba jest tak ograniczona, że ​​badacz może zbadać każdy z nich.

Dlatego znacznie częściej naukowcy uciekają się do: niepełna indukcja, który wyciąga ogólny wniosek na podstawie obserwacji ograniczonej liczby faktów, jeśli wśród nich nie ma takich, które przeczą rozumowaniu indukcyjnemu. Na przykład, jeśli naukowiec zaobserwuje ten sam fakt sto lub więcej razy, może dojść do wniosku, że ten sam efekt wystąpi w innych podobnych okolicznościach. Naturalnie uzyskana w ten sposób prawda jest niepełna, uzyskana wiedza ma charakter probabilistyczny i wymaga dodatkowego potwierdzenia.

Odliczenie

Indukcja nie może istnieć bez dedukcji.

Odliczenie- metoda poznania naukowego, która polega na otrzymywaniu określonych wniosków na podstawie wiedzy ogólnej, wnioskowania od ogólnego do szczegółowego.

Rozumowanie dedukcyjne budowane jest według następującego schematu: wszystkie obiekty klasy ALE mieć własność W, Przedmiot ale należy do klasy ALE; W konsekwencji, ale ma nieruchomość W. Na przykład: „Wszyscy ludzie są śmiertelni”; „Iwan jest mężczyzną”; stąd „Iwan jest śmiertelny”.

Dedukcja jako metoda poznania wywodzi się ze znanych już praw i zasad. Dlatego metoda dedukcji nie pozwala na uzyskanie sensownej nowej wiedzy. Dedukcja to tylko metoda logicznego rozmieszczenia systemu przepisów opartych na wiedzy wstępnej, metoda identyfikacji konkretnej treści ogólnie przyjętych przesłanek. Dlatego nie może istnieć poza indukcją. Zarówno indukcja, jak i dedukcja są niezbędne w procesie poznania naukowego.

Hipoteza

Rozwiązanie dowolnego problemu naukowego obejmuje stawianie rozmaitych przypuszczeń, założeń, a najczęściej mniej lub bardziej uzasadnionych hipotez, za pomocą których badacz stara się wyjaśnić fakty nieprzystające do starych teorii.

Hipoteza to jakiekolwiek przypuszczenie, przypuszczenie lub przewidywanie wysunięte w celu wyeliminowania sytuacji niepewności w badaniach naukowych.

Hipoteza zatem nie jest rzetelną, lecz prawdopodobną wiedzą, której prawdziwości lub fałszu nie udało się jeszcze ustalić.

Specjalne uniwersalne metody wiedzy naukowej

Uniwersalne metody wiedzy naukowej obejmują analogię, modelowanie, analizę i syntezę.

Analogia

Analogia- metoda poznania, w której następuje transfer wiedzy uzyskanej przez rozpatrzenie jednego przedmiotu na drugi, mniej zbadany, ale podobny do pierwszego przedmiotu w pewnych zasadniczych właściwościach.

Metoda analogii opiera się na podobieństwie przedmiotów w wielu dowolnych znakach, a podobieństwo ustala się w wyniku

porównywanie obiektów ze sobą. Zatem metoda analogii opiera się na metodzie porównawczej.

Stosowanie metody analogii w wiedzy naukowej wymaga pewnej ostrożności. Faktem jest, że można przyjąć czysto zewnętrzne, przypadkowe podobieństwo między dwoma przedmiotami jako wewnętrzne, istotne i na tej podstawie wyciągnąć wniosek o podobieństwie, które w rzeczywistości nie istnieje. Tak więc, chociaż zarówno koń, jak i samochód są używane jako pojazdy, błędem byłoby przenoszenie wiedzy o budowie samochodu na anatomię i fizjologię konia. Ta analogia byłaby błędna.

Niemniej jednak metoda analogii zajmuje znacznie ważniejsze miejsce w poznaniu, niż mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. W końcu analogia nie tylko nakreśla powiązania między zjawiskami. Najważniejszą cechą ludzkiej aktywności poznawczej jest to, że nasza świadomość nie jest w stanie dostrzec zupełnie nowej wiedzy, jeśli nie ma punktów styczności z wiedzą już nam znaną. Dlatego wyjaśniając nowy materiał na zajęciach, zawsze odwołują się do przykładów, które powinny odnosić się do wiedzy znanej i nieznanej.

Modelowanie

Metoda analogii jest ściśle związana z metodą modelowania.

Metoda modelowania polega na badaniu dowolnych obiektów poprzez ich modele z dalszym przeniesieniem uzyskanych danych do oryginału.

Metoda ta opiera się na zasadniczym podobieństwie oryginalnego obiektu i jego modelu. Modelowanie należy traktować z taką samą ostrożnością jak analogię, granice i granice uproszczeń dozwolonych w modelowaniu powinny być ściśle wskazane.

Współczesna nauka zna kilka rodzajów modelowania: przedmiotowe, mentalne, znakowe i komputerowe.

Modelowanie obiektowe to wykorzystanie modeli, które odwzorowują pewne cechy geometryczne, fizyczne, dynamiczne lub funkcjonalne prototypu. W ten sposób właściwości aerodynamiczne samolotów i innych maszyn są badane na modelach i opracowywane są różne konstrukcje (tamy, elektrownie itp.).

Modelowanie mentalne - jest to użycie różnych reprezentacji mentalnych w postaci wyimaginowanych modeli. Powszechnie znany jest idealny model planetarny atomu autorstwa E. Rutherforda, który przypominał Układ Słoneczny: wokół dodatnio naładowanego

Jądro (Słońce) obracało ujemnie naładowane elektrony (planety).

Modelowanie znakowe (symboliczne) posługuje się schematami, rysunkami, wzorami jako modelami. Niektóre właściwości oryginału znajdują w nich odzwierciedlenie w formie symbolicznej. Swoistym znakiem jest modelowanie matematyczne, realizowane za pomocą matematyki i logiki. Język matematyki pozwala na wyrażenie dowolnych właściwości obiektów i zjawisk, opisanie ich funkcjonowania czy interakcji z innymi obiektami za pomocą układu równań. W ten sposób powstaje matematyczny model zjawiska. Często modelowanie matematyczne łączy się z modelowaniem przedmiotowym.

Modelowanie komputerowe stało się powszechne w ostatnim czasie. W tym przypadku komputer jest zarówno środkiem, jak i obiektem badań eksperymentalnych, zastępującym oryginał. Model jest programem komputerowym (algorytmem).

Analiza

Analiza- metoda poznania naukowego, która opiera się na procedurze umysłowego lub rzeczywistego rozczłonkowania przedmiotu na części składowe i ich odrębnym badaniu.

Procedura ta ma na celu przejście od badania całości do badania jej części i jest realizowana przez abstrahowanie od połączenia tych części ze sobą.

Analiza jest integralną częścią każdego badania naukowego, która zwykle jest pierwszym etapem, kiedy badacz przechodzi od opisu niepodzielnego przedmiotu objętego badaniem do identyfikacji jego struktury, składu oraz właściwości i cech. Aby pojąć przedmiot jako całość, nie wystarczy wiedzieć, z czego się składa. Ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób części składowe obiektu są ze sobą powiązane, a można to zrobić tylko poprzez przestudiowanie ich jako całości. W tym celu analizę uzupełnia synteza.

Synteza

Synteza- metoda poznania naukowego, która opiera się na procedurze łączenia różnych elementów obiektu w jedną całość, system, bez którego prawdziwie naukowe poznanie tego obiektu jest niemożliwe.

Synteza działa nie jako metoda konstruowania całości, ale jako metoda przedstawiania całości w postaci jedności wiedzy uzyskanej w wyniku analizy. Ważne jest, aby zrozumieć, że synteza wcale nie jest prostym mechanicznym połączeniem odłączonych elementów w jeden system. Pokazuje miejsce i rolę każdego elementu w tym systemie, jego połączenie z innymi elementami systemu. Tak więc w toku syntezy zachodzi nie tylko zjednoczenie, ale uogólnienie wyróżnionych analitycznie i zbadanych cech przedmiotu.

Synteza jest tą samą niezbędną częścią wiedzy naukowej, co analiza i za nią podąża. Analiza i synteza to dwie strony jednej analityczno-syntetycznej metody poznania, które nie istnieją bez siebie.

Klasyfikacja

Klasyfikacja- metoda wiedzy naukowej, która pozwala na łączenie w jedną klasę obiektów maksymalnie zbliżonych do siebie pod względem istotnych cech.

Klasyfikacja umożliwia zredukowanie zgromadzonego zróżnicowanego materiału do stosunkowo niewielkiej liczby klas, typów i form, zidentyfikowanie początkowych jednostek analizy oraz odkrycie stabilnych cech i zależności. Z reguły klasyfikacje wyrażane są w postaci tekstów w językach naturalnych, wykresów i tabel.

Różnorodność metod poznania naukowego stwarza trudności w ich stosowaniu i zrozumieniu ich znaczenia. Problemy te rozwiązuje specjalny obszar wiedzy – metodologia, tj. doktryna metod. Najważniejszym zadaniem metodologii jest badanie pochodzenia, istoty, skuteczności i innych cech metod poznania.

Metody poznania naukowego -"zestaw technik i operacji dla praktycznego i teoretycznego rozwoju rzeczywistości"

Zwyczajowo metody poznania dzieli się na empiryczne i teoretyczne.

Abstrakcja, idealizacja, formalizacja, modelowanie odwołuje się do wiedzy teoretycznej i ma na celu ukształtowanie całościowego obrazu procesu, poznania istoty badanych obiektów.

Idealizacja, abstrakcja – wymiana indywidualne właściwości obiektu lub całego obiektu symbol lub znak, mentalne odwrócenie uwagi od czegoś w celu odizolowania czegoś innego. Idealne przedmioty w nauce odzwierciedlają podtrzymywalny połączenia i właściwości obiektów: masa, prędkość, siła itp. Ale idealne przedmioty może i nie mieć realne prototypy w świecie obiektywnym, czyli w miarę rozwoju wiedzy naukowej niektóre abstrakcje mogą być tworzone z innych bez regresućwiczyć. Dlatego wyróżniają empiryczny I ideał obiekty teoretyczne.

Idealizacja to niezbędne wstępne stan: schorzenie budowanie teorii, ponieważ system wyidealizowanych, abstrakcyjnych obrazów determinuje specyfikę tej teorii. W systemie teorii istnieją Główny I pochodne wyidealizowane koncepcje. Na przykład w mechanice klasycznej takim głównym wyidealizowanym obiektem jest układ mechaniczny, jak interakcja materiału zwrotnica.

Ogólnie idealizacja pozwala dokładnie nakreślić oznaki przedmiotu, aby odwrócić uwagę od nieistotnych i niejasnych właściwości. Zapewnia to ogromny Pojemność wyrażenia myśli. W rezultacie powstają specjalne języki nauki, który przyczynia się do budowy złożonych teorii abstrakcyjnych i całego procesu poznania.

Formalizacja - operowanie znakami sprowadzonymi do uogólnionych modeli, abstrakcyjnych formuł matematycznych. Wyprowadzenie niektórych wzorów z innych odbywa się zgodnie z ścisły zasady logiki i matematyki, będące formalnym studium głównych cech strukturalnych badanego obiektu.

Modelowanie.Model- psychiczne lub materialne wymiana najważniejszych stron badany obiekt. Model to specjalnie stworzony przez osobę obiekt lub system, urządzenie, które pod pewnym względem naśladuje, reprodukuje rzeczywiste obiekty lub systemy, które są przedmiotem badań naukowych.

Modelowanie opiera się na analogii właściwości i relacji między oryginałem a modelem. Po przestudiowaniu relacji, które istnieją między wielkościami opisującymi model, są one następnie przenoszone do oryginału i w ten sposób wyciągają wiarygodne wnioski dotyczące zachowania tego ostatniego.

Modelowanie jak metoda wiedzy naukowej w oparciu o ludzkie zdolności abstrakcyjny badane znaki lub właściwości różnych obiektów, zjawisk i ustalenia pewne proporcje między nimi.

Chociaż naukowcy używam od dłuższego czasu ta metoda, dopiero od połowy XIX wieku. modelowanie zwycięża trwałe uznanie od naukowców i inżynierów. W związku z rozwojem elektroniki i cybernetyki modelowanie staje się… niezwykle skuteczny metoda badań.

Dzięki zastosowaniu modelowania wzorców rzeczywistości, które można było badać w oryginale tylko przez obserwację stają się dostępne do badań eksperymentalnych. Pojawia się okazja wielokrotne powtórzenia w modelu zjawisk odpowiadających unikalnym procesom przyrody czy życia społecznego.

Jeśli spojrzymy na historię nauki i techniki z punktu widzenia zastosowania określonych modeli, to możemy stwierdzić, że na początku rozwoju nauki i techniki stosowano modele materiałowe, wizualne. Następnie stopniowo tracili, jedna po drugiej, specyficzne cechy oryginału, ich korespondencja z oryginałem stawała się coraz bardziej abstrakcyjny postać. Obecnie poszukuje się modeli w oparciu o ze względów logicznych. istnieje dużo opcji klasyfikacje modeli. Naszym zdaniem najbardziej przekonująca jest opcja:

ale) naturalny modele (istniejące w przyrodzie w swojej naturalnej postaci). Jak dotąd żaden z projektów stworzonych przez człowieka, nie mogę konkurować z naturalnymi strukturami zgodnie ze złożonością zadań do rozwiązania. Jest nauka bionika, którego celem jest badanie unikalnych modeli naturalnych w celu dalszego wykorzystania wiedzy zdobytej przy tworzeniu sztuczne urządzenia. Wiadomo na przykład, że twórcy modelu kształtu łodzi podwodnej przyjęli za analogię kształt ciała delfina, przy projektowaniu pierwszych pojazdów latających wykorzystano model rozpiętości skrzydeł ptaków itp.;

b) materiałowe i techniczne modele (pomniejszone lub powiększone, w pełni odwzorowujące oryginał). Eksperci rozróżniają przy tym: a) modele stworzone w celu odtworzenia właściwości przestrzennych badanego obiektu (modele domów, dzielnice zabudowy itp.); b) modele odwzorowujące dynamikę badanych obiektów, regularne zależności, wielkości, parametry (modele samolotów, statków, platyna itp.).

Wreszcie istnieje trzeci rodzaj modeli - c) kultowe modele, w tym matematycznych. Modelowanie kultowe pozwala uproszczać badany przedmiot, podkreśl w nim te strukturalne zależności, które: najbardziej zainteresowany badacz. Przegrywając z rzeczywistymi modelami technicznymi w widoczność, kultowe modele wygrać ze względu na głębsze wnikanie w strukturę badanego fragmentu obiektywnej rzeczywistości.

Tak, z pomocą systemy znakowania w stanie zrozumieć istotę tak złożone zjawiska, jako urządzenie jądra atomowego, cząstek elementarnych, wszechświata. Dlatego korzystanie z kultowych modeli Szczególnie ważne w tych dziedzinach nauki, techniki, w których się zajmują niezwykle ogólne powiązania, relacje, struktury.

Możliwości modelowania znaków zostały szczególnie rozszerzone w związku z pojawieniem się komputerów. Pojawiły się opcje konstruowania złożonych modeli znakowo-matematycznych, które umożliwiają wybór najbardziej optymalnych wartości dla wartości badanych złożonych procesów rzeczywistych i przeprowadzenie na nich eksperymentów obliczeniowych.

W toku badań często konieczne staje się budowanie różnych modeli badanych procesów, począwszy od modeli materialnych, a skończywszy na modelach pojęciowych i matematycznych.

Ogólnie rzecz biorąc, „konstrukcja nie tylko wizualnych, ale również konceptualnych modeli matematycznych towarzyszy procesowi badań naukowych od początku do końca, umożliwiając objęcie głównych cech badanych procesów w jednym systemie wizualnym i abstrakcyjnym. zdjęcia."

15. Poziomy wiedzy naukowej: fakty, idea, hipoteza, teoria, naukowy obraz świata.

Nauka - jest to forma aktywności duchowej ludzi, której celem jest wytwarzanie wiedzy o przyrodzie, społeczeństwie i samej wiedzy, której bezpośrednim celem jest zrozumienie prawdy i odkrywanie obiektywnych praw opartych na uogólnieniu rzeczywistych faktów w ich wzajemnym powiązaniu, w celu przewidywania trendów w rozwój rzeczywistości i przyczyniać się do jej zmiany.

Na poziomie empirycznym dominuje żywa kontemplacja (poznanie zmysłowe), moment racjonalny i jego formy (sądy, pojęcia) są tu obecne, ale mają znaczenie podrzędne. Oznaki wiedzy empirycznej: zbieranie faktów, ich uogólnianie, opis danych obserwowanych i eksperymentalnych, ich systematyzacja.

Teoretyczny poziom wiedzy charakteryzuje się przewagą pojęć, teorii, praw. Poznanie zmysłowe nie jest eliminowane, lecz staje się aspektem podrzędnym.

Podstawowa forma wiedzy naukowej to: fakt naukowy. Fakt, jako kategorię nauki, można uznać za rzetelną wiedzę o jednej. Fakty naukowe są genetycznie związane z praktyczną działalnością człowieka, dobór faktów, na których opiera się nauka, wiąże się także z codziennym ludzkim doświadczeniem. W nauce nie każdy uzyskany wynik jest uznawany za fakt, gdyż do uzyskania obiektywnej wiedzy o zjawisku konieczne jest przeprowadzenie wielu procedur badawczych i ich statystyczne opracowanie.

Pomysł reprezentuje nierozerwalną jedność subiektywnej formy pojęcia i jego obiektywnej formy. Taką jedność osiąga się w wysoko rozwiniętych organizmach żywych. Taki organizm z jednej strony jest realnym obiektem, a z drugiej działa jedynie w oparciu o swoje subiektywne wyobrażenie o sobie i otaczającym go świecie.

Hipoteza - to jest zamierzone rozwiązanie problemu. Z reguły hipoteza jest wstępną, warunkową wiedzą o wzorcu w badanym obszarze lub o istnieniu jakiegoś obiektu. Głównym warunkiem, jaki musi spełniać hipoteza w nauce, jest jej ważność, ta właściwość odróżnia hipotezę od opinii.

Teoria - najwyższa, najbardziej rozwinięta forma organizacji wiedzy naukowej, która w sposób holistyczny ukazuje prawa pewnej sfery rzeczywistości i jest symbolicznym modelem tej sfery. Model ten jest zbudowany w taki sposób, że cechy o charakterze najbardziej ogólnym stanowią podstawę modelu, podczas gdy inne podlegają przepisom głównym lub są z nich wyprowadzane zgodnie z prawami logicznymi.

Naukowy obraz świata to system teorii naukowych opisujących rzeczywistość. teoria naukowa- jest usystematyzowaną wiedzą w ich całości. Teorie naukowe wyjaśniają wiele nagromadzonych faktów naukowych i opisują pewien fragment rzeczywistości (na przykład zjawiska elektryczne, ruch mechaniczny, przemiany substancji, ewolucję gatunków itp.) poprzez system praw. Główną różnicą między teorią a hipotezą jest wiarygodność, dowód. Sam termin teoria ma wiele znaczeń. Teoria w sensie ściśle naukowym to system potwierdzonej już wiedzy, który w sposób kompleksowy ukazuje strukturę, funkcjonowanie i rozwój badanego obiektu, powiązania wszystkich jego elementów, aspektów i teorii.

Funkcje nauki.

Nauka- jest to historycznie ugruntowana forma działalności człowieka, mająca na celu poznanie i przekształcenie obiektywnej rzeczywistości, takiej produkcji duchowej, której efektem są celowo wybrane i usystematyzowane fakty, logicznie zweryfikowane hipotezy, uogólniające teorie, prawa podstawowe i partykularne oraz badania metody. Nauka jest zarówno systemem wiedzy i jej duchowej produkcji, jak i opartej na niej działalności praktycznej.

Funkcje nauki rozróżnia się w zależności od ogólnego przeznaczenia jej gałęzi i ich roli w rozwoju otaczającego świata w celu konstruktywnym.

Funkcje nauki wyróżnia się ze względu na główne działania badaczy, ich główne zadania, a także zakres nabywanej wiedzy. Zatem główne funkcje nauki można określić jako poznawczą, ideologiczną, przemysłową, społeczną i kulturową.

Kognitywny funkcja jest fundamentalna, nadana przez samą istotę nauki, której celem jest poznanie przyrody, człowieka i społeczeństwa jako całości, a także racjonalno-teoretyczne pojmowanie świata, wyjaśnianie procesów i zjawisk , odkrywanie wzorców i praw, wdrażanie prognozowania itp. Ta funkcja sprowadza się do tworzenia nowej wiedzy naukowej.

światopogląd funkcja jest w dużej mierze spleciona z funkcjami poznawczymi. Są ze sobą powiązane, ponieważ ich celem jest wypracowanie naukowego obrazu świata i odpowiadającego mu światopoglądu. Funkcja ta implikuje również badanie racjonalistycznego stosunku człowieka do świata, rozwój naukowego światopoglądu, co oznacza, że ​​naukowcy (wraz z filozofami) muszą rozwijać naukowe uniwersalia światopoglądowe i odpowiadające im orientacje wartości.

Produkcja funkcja, którą można nazwać także funkcją techniczno-technologiczną, jest niezbędna do wprowadzania innowacji, nowych form organizacji procesów, technologii i innowacji naukowych w przemysłach wytwórczych. Pod tym względem nauka zamienia się w siłę produkcyjną działającą na rzecz społeczeństwa, swego rodzaju sklep gdzie nowe pomysły i ich wdrażanie są opracowywane i wdrażane. W związku z tym naukowcy są nawet czasami określani jako pracownicy produkcyjni, co jak najpełniej charakteryzuje produkcyjną funkcję nauki.

Społeczny funkcja zaczęła wyróżniać się szczególnie znacząco w ostatnich czasach. Wynika to z osiągnięć rewolucji naukowo-technicznej. Pod tym względem nauka zamienia się w siłę społeczną. Przejawia się to w sytuacjach, w których dane naukowe są wykorzystywane w opracowywaniu programów rozwoju społeczno-gospodarczego. Ponieważ takie plany i programy mają złożony charakter, ich opracowanie zakłada ścisłą interakcję między różnymi gałęziami nauk przyrodniczych, społecznych i technicznych.

Kulturalny Funkcja nauki (lub wychowania) sprowadza się do tego, że nauka jest rodzajem fenomenu kulturowego, ważnym czynnikiem rozwoju ludzi, ich edukacji i wychowania. Osiągnięcia nauki w istotny sposób wpływają na proces edukacyjny, treść programów edukacyjnych, technologie, metody i formy kształcenia. Funkcja ta realizowana jest poprzez system edukacji, media, działalność publicystyczną i edukacyjną naukowców.

Oprócz wymienionych funkcji nie należy zapominać o tkwiącej w nim grupie tradycyjnych funkcji. Pomiędzy nimi:

Funkcja opisowa - gromadzenie i gromadzenie danych, faktów. Każda nauka zaczyna się od tej funkcji (etapu). może opierać się tylko na dużej ilości materiału faktycznego. Na przykład chemia naukowa mogła powstać tylko wtedy, gdy jej poprzednicy, alchemicy, zgromadzili obszerny materiał faktograficzny na temat chemicznych właściwości różnych substancji.

Funkcja wyjaśniająca - mająca na celu identyfikację związków i zależności przyczynowo-skutkowych, budowanie tzw. „linii świata” (wyjaśnienie zjawisk i procesów, ich wewnętrznych mechanizmów)

epistemologiczny funkcjonować; ma na celu budowanie systemu obiektywnej wiedzy o właściwościach relacji i procesów obiektywnej rzeczywistości. Funkcja epistemologiczna jest organicznie nierozerwalnie związana z nauką jako twórczą działalnością w zdobywaniu nowej wiedzy. Zadaniem nauki jest wyjaśnianie - ujawnianie istoty wyjaśnianego przedmiotu, co może się urzeczywistniać jedynie poprzez poznanie jego relacji i powiązań z innymi bytami lub jego wewnętrznych relacji i powiązań. Poznanie może również przejawiać się w postaci wiedzy doczesnej, artystycznej, a nawet religijnej eksploracji świata.

Funkcja uogólniająca polega na formułowaniu praw i wzorców, które systematyzują i absorbują liczne odmienne zjawiska i fakty. Jako klasyczne przykłady można przytoczyć klasyfikację gatunków biologicznych K. Linneusza, teorię ewolucji Ch.Darwina, prawo okresowości D.I. Mendelewa.

Funkcja predykcyjna - wiedza naukowa umożliwia przewidywanie nieznanych wcześniej nowych procesów i zjawisk. Czyli np. odkryto planety Uran, Neptun, Pluton, astronomowie potrafią obliczyć kolizję Ziemi z dowolną kometą z dokładnością do sekund itd. Pozycja nauki w stosunku do praktyki z reguły wyprzedza. Nauka zawsze była podstawą inżynierii i technologii. Na przykład zastosowanie komputerów, laserów, metod obróbki elektrochemicznej, materiałów kompozytowych itp. możliwe tylko dzięki badaniom naukowym. Jednocześnie w obszarze nauk humanistycznych i społecznych wiodąca funkcja nauki nie zawsze może być realizowana ze względu na niezwykle złożony przedmiot badań. Lub proroczy funkcja ta przejawia się w tworzeniu, zgodnie z kryteriami racjonalności naukowej, obiecujących modeli badanych, dowolnych możliwych obiektów.