Технич. сложность 7 page

Часть 9 «Методология естествознания и техники»

Тема 47. Философия и методология

47.1. Гносеологические аспекты

= Субъект - объектное отношение

o формула: С-СП-О

o конструктивность отношения:

· создаваемые знаково-символические системы приобретают относительную самостоятельность

· человек замещает ими реальность в процессе интеллектуальной деятельности

o теоретические конструктивы

= Субъект:

o носитель предметно-практической деятельности и познания (индивид или социальная группа, социум),

o источник активности, направленной на объект, вносит свою субъективность

o творит свой мир, порождает мир как свое представление об объективной реальности или волю

= Объект:

o противостоит субъекту в его познавательно-практической деятельности

o является результатом конструирования, выделения и отражения объективной реальности

o эмпирический уровень объекта дан человеку в его ощущениях, в деятельности

o теоретически объект представлен, раскрывается в научных знаниях, теориях

= Деятельность:

o специфический для человека способ отношения к действительности

o сопровождающийся целесообразным преобразованием действительности

o приводящий к развитию форм культуры

o цели: лежат вне самой деятельности, определяются ценностями, идеалами, мотивами человека

= Познание:

o процесс построения идеальных планов деятельности и общения

o процесс создания и совершенствования знаково-символических систем, опосредующих взаимодействие человека с миром и другими людьми

o назначение познания: накладывание на мир сети обозначений – научных формул, нравственных норм, художественных образов, магических символов, позволяющих человеку упорядочить своё бытие и структурировать свою психику

= Средства познания:

o духовные

o материальные (вещественные)

47.2. Методология науки

= Понятие методологии:

Тип рационально-рефлексивного сознания, направленный на изучение, совершенствование и конструирование методов в различных сферах духовной и практической деятельности

= Структура методологического знания:

o Уровни методологического знания:

1) философский уровень

2) общенаучная методология;

3) междисциплинарные методы

4) частнонаучные методы

o Философский уровень

· Философские и общенаучные понятия и принципы:

ü принципы проверяемости (подтверждаемости), опровергаемости (фальсификации), наблюдаемости и т.д.

ü принципы теоретического уровня знания: простоты, соответствия, инвариантности (симметрии) и системности (согласованности)

· Идеалы и нормы:

ü методов познавательной деятельности

ü содержание знания: доказательности, обоснования, объяснения и описания,

ü построение системы знания: состав, структура и организация.

· Научная картина мира (НКМ)

· Стиль научного мышления

= Общенаучная методология

o основоположники Р. Декарт, Ф.Бэкон,

o классики: И. Ньютон, Г. Лейбниц, И.Кант;

o современные:

· логико-методологические (структурно-логические аспекты),

· исторические (внутренняя историческая детерминация науки),

· социокультурная детерминация

= Методология сфер научного познания:

1) естественных наук:

· позитивизм: исключение метафизики, строить знание от опыта

· объект познания заданная реальность,

· познаются не единичные явления или их свойства, а общее и закономерное

2) социологии:

· задача: объективно смотреть на субъективное, построение научного знания о субъективных явлениях

· социальный факт анализируется с учетом мнений, целей и ценностей;

· понимание как основа, объяснение носит вспомогательный характер

· социальный мир теоретически схематизируется и редуцируется до культурных элементов, системы ценностей индивида, коллектива или социальной группы

3) гуманитарных наук

· основатели и классики: В. Дильтей (19в.), Э. Гуссерль,

· стремится отразить человека цельного, в многообразии его сил и способностей, с его волей – чувствами - представлениями

· герменевтический метод:

ü не объяснение, а понимание;

ü знаки и текст;

ü значения, ценности

ü целесообразность,

ü гештальт,

ü рефлексия

4) технических наук

= Методология видов деятельности:

o виды: научно-исследовательская, образовательная (педагогическая), инженерная, производственно-техническая, творчество в искусстве и т.д.

o методология научного познания:

· философское учение о системе апробированных принципов, норм и методов научно-познавательной деятельности, о формах, структуре и функциях научного знания

· компоненты научной деятельности: субъект, объект и средства

· уровни субъекта: ученый как индивид, научный коллектив, общество

· объект дан через познавательную деятельность в идеализированной форме предмета познания, человек творит свой мир, конструирует его

· средства познания: материальные и духовные

o этапы научного исследования:

· постановка проблемы;

· вычленение объекта и формирование предмета исследования;

· постановка и проведение экспериментов (исследовательских, проверочных);

· описание (объяснение) опытных фактов;

· выдвижение гипотез и предсказаний;

o инженерная и научно-техническая деятельность

· особенности С-О отношения: объект не задан, исходно существует только социальный заказ

· результат: система знания (эмпирического и теоретического) и опытный образец

47.3. Формы научного знания

= Научный факт

o это фиксированные по установленной в науке процедуре результаты эмпирических исследований, выраженные на языке науки и обладающие определенными свойствами:

· новизна: принципиально новое, ранее неизвестное в науке знание

· достоверность: объективная истинность, независимость от того, кем и когда он был получен.

· точность: существенная совокупность качественных и количественных характеристик, достаточная для его идентификации

o теоретическая нагруженность научного факта: он имеет определенное теоретическое обоснование, в рамках которого только и приобретает статус истинного знания

o компоненты научного факта:

· лингвистический

· перцептивный

· материально-практический (событийный)

= Теоретическая схема (ТС):

o назначение: мысленная модель исследуемого объекта

o состав:

· абстрактные и идеальные конструктивы

· понятийное содержание конструктивов

o формы:

· образы на основе сопряженных понятий

· пространственно-образное представление пространственно-временных связей конструктивов

· понятийно-логическое описание

· интерпретированное на математическом формализме

= Научный закон

o необходимое, существенное, устойчивое, повторяющееся отношение между явлениями, их свойствами и/или этапами развития

o основные смыслы:

1) необходимая связь (взаимосвязь, отношение) между событиями, явлениями, а также между внутренними состояниями объектов, определяющая их устойчивость, выживание, развитие или разрушение

ü это объективные связи явлений и событий

ü они существуют независимо от того, известны они кому-либо или нет

2) утверждения, претендующие на отображение объективных связей и входящие в состав научных теорий

ü это законы науки

ü они претерпевают изменения вместе с эволюцией научного знания

3) аксиомы и теоремы теорий, смысл и значение предмета которых задается самими этими теориями

ü это утверждения логических и математических теорий

ü они конвенциональны в пределах возможности интерпретации и практического использования

4) социальные нормативные предписания, вырабатываемые самим обществом

o необходимо различать:

· сам закон как проявление свойств мира,

· форму его выражения, проявления

· условия (область) его применимости

o отношение к истинности:

· закон не может быть ни истинным, ни ложным, ни вероятностным.

· эти характеристики относятся к его форме выражения (математический формализм) и области его определения

o формы проявления:

· универсальный и частный

· детерминистический и стохастический

· эмпирический и теоретический

o родовые признаки (что выражают):

· связь

· отношение

· тенденция

o виды:

· атрибутивные: выражающие неотъемлемые свойства закона, без которых нет закона

· субстратные: указывают на носителя и условия закона

· функциональные: определяют роль и значение закона в существовании и развитии соответствующих явлений

o проблемы понятия «закон»:

· проблема индукции: обладают ли законы природы всеобщностью и необходимостью, если их истинность проверяется и подтверждается опытом на ограниченной предметной области

· проблема генезиса: можно ли сказать, что законы природы необходимо истины, если они сами эволюционируют вместе с историей природы

· соотношение объективных законов и научных законов, их отображающих

o история развития понятия:

· Античность:

ü закономерности мира как проявление совершенства, рациональности и целесообразности деятельности бога-творца,

ü ЛОГОС, Рок как единый закон мироздания

ü «номос» противостоит «фьюзису» как человеческое противостоит природному

· Платон: математическое понимание закона, сближение с необходимостью, устойчивостью, повторяемостью, существенностью

· Аристотель: закон как естественная причина

· Гиппократ: понимание природы (закона) человека должно опираться на эмпирическое обобщение медицины

· Эпикур, Лукреций Кар: самопроизвольное отклонение атома как его атрибут, объективность случайности

· Средневековье: Фома Аквинский: «закон природы» содержится в божественном духе

· Ф. Бэкон: высшая цель науки – познание формальных причин (форм, законов действия или движения) тел

· Г. Галилей понятие не использует, но выражает другими словами:

«У одного явления имеется лишь одна первичная причина, и между причиной и явлением существует постоянная и устойчивая связь… всякий раз, когда наблюдается постоянное и устойчивое изменение в явлении, должно быть постоянное и устойчивое изменение и в причине»

· Р. Декарт:

ü Бог – всеобщий законодатель, управляет телесным миром, выраженным на языке математики

ü первый начинает широко употреблять понятие «закон природы» как «вторичной» (после Бога) причине всех движений

ü формулирует как законы «инерции», «сохранения количества механического движения»

ü считает атрибутами закона: неизменность, вечность, познаваемость, математическую форму

· Т. Гоббс, Б. Спиноза:

ü естественные законы исходят из самой природы,

ü отражают общее и необходимое, строгую и определенную связь и отношения между явлениями

· французские материалисты 17-18вв.:

ü зависимость закона от специфической природы вещи, закон есть следствие взаимодействия частиц

ü самодвижение материи, естественный закон как закон движения

Закон - «необходимые отношения, вытекающие из природы вещей» - Ш. Монтесквье

«…все существующее в природе может создаваться естественными законами движения и путем сочетания, комбинации и модификации частей материи» - Ж. Мелье

«Материя содержит в себе оживляющую её движущую силу, которая является непосредственной причиной всех законов движения» - Ж. Ламетри

«Структурность и системность являются атрибутами как всей природы в целом, так и каждой из её частей» - П. Гольбах

· И. Кант:

ü человеческий рассудок замещает бога и предписывает законы природе

ü законосообразный мир опыта возникает благодаря единству и порядку, вносимому рассудком в хаос чувств

· Э. Мах: законы субъективны и порождаются нашей потребностью в упорядоченном понимании явлений природы, в прогнозе

= Гипотеза

o форма вероятностного знания,

o научное допущение или предположение, истинность или ложность которого ещё не установлена

= Научная теория

o общее понятие

· высшая форма организации научного знания,

· целостное структурированное в схемах представление о всеобщих и необходимых закономерностях исследуемой области действительности (объекте теории), существующее в форме системы логически взаимосвязанных и выводимых предложений

o Функции:

· анализ, классификация и систематизация знания;

· истолкование, объяснение и понимание фактов

· предсказание новых результатов, прогнозирование развития событий

47.4. Метод:

= Понятие метода:

o сознательный способ достижения требуемого результата, совокупность правил, приёмов и операций осуществления целесообразной деятельности, решения задачи

o известная последовательность действий на основе четко осознаваемого, артикулируемого и контролируемого идеального плана, соотносимого с реальной ситуацией

o система регулятивных принципов и правил познавательной, практической или теоретической деятельности, выработанных субъектом на основе изучения объекта

= Метод и теория:

o метод основан на теории, она является предпосылкой метода

o они соотнесены и в процессе познания переходят друг в друга

= Классификация методов:

o по сфере применения: научные, конструкторские и т.д.

o по степени общности: общенаучные и специальные

o по уровням познания: эмпирические и теоретические

47.5. Логика Аристотеля (формальная логика)

= "Первая Аналитика" - учение о силлогизме

o силлогизм есть доказательство, состоящее из трех частей: большая посылка, меньшая посылка и заключение.

Все люди смертны (большая посылка). Сократ - человек (меньшая посылка). Следовательно, Сократ смертен (заключение).

= "Вторая Аналитика" - как получаются исходные посылки?

= Суждения и пропорции

o суждения возникают как результат объединения терминов в цепочку.

o действие утверждения или отрицания, когда оно логически оформлено, мы называем развернутым предложением, или повествовательной пропозицией

o суждение и пропозиция являются самой элементарной формой познания, ибо посредством нее мы узнаем о связи предиката и субъекта

= Принципы

o Принцип непротиворечия: нельзя утверждать и отрицать нечто в одно и то же время

o Принцип исключения третьего: невозможность присутствия между двумя противоположными терминами третьего.

47.6. Философские методы и наука

= Диалектический и метафизический методы

o всесторонность, системность рассмотрения

o причинность и индетерминизм

= Метод восхождения

o категории «абстрактное» и «конкретное».

o эмпирическое познание как восхождение от чувственно-конкретного к абстрактному

Развитая Теоретический уровень Теория научного познания   «Клеточка Проверочные познания» эксперименты   Эмпирические Эмпирический обобщения и законы уровень научного познания   Практика (чувственно-конкретное) Рис. Схема метода «Восхождения»

o теоретическое познание как восхождение от абстрактного к логически-конкретному:

· «Клеточка познания»

· механизм восхождения от абстрактного к логически-конкретному

= Метод взаимного перехода исторического и логического

o познание развивающегося объекта.

o познание развивающегося знания об объекте

Рис. Схема метода «Историческое и логическое»

Тема 48. Проблема и гипотеза в науке

48.1. Проблемная ситуация (ПС):

= Понятие

o это объективное состояние рассогласования и противоречивости научного знания, возникающее в результате его неполноты и ограниченности

= Типы ПС:

o теории могут различаться:

· эмпирическими базами (Э);

· семантически (С)– различное содержательное наполнение самой теории, т.е. теоретические схемы (ТС) и смыслы понятий

· лингвистически (Л)– языки, формализмы различны, но интерпретируются на одинаковых ТС

· по основаниям (О), в том числе: научными картинами мира (НКМ), идеалами и нормами исследования (ИНИ), философскими основаниями (ФО)

o расхождение теории с экспериментальными данными (Э)

o конфронтация (конкуренция) теорий, применяемых к одной предметной области, по разным параметрам:

· эквивалентные эмпирически (Э1=Э2), и семантически (С1=С2), но различающиеся лингвистически (Л1¹Л2) (волновая и матричная формы квантовой механики)

· эмпирическая база одинакова (Э1=Э2), но сами теории различны ((С+Л)1¹(С+Л)2): Ампер с дальнодействием и Максвелл с близкодействием

· теории различающиеся во всех трех планах ((Э+С+Л)1¹(Э+С+Л)2) – флогистонная теория и кислородная теория Лавуазье

o различие по основаниям (О):

· несовпадение онтологии, НКМ: Птолемей и Коперник

· различия в ИНИ: 1) 17в – математизированная теория с дедуктивным выводом; 2) 18-19в. – эмпирическое обоснование и индукция;

· различия в ФО: корпускулярное или волновое описание мира у Ньютона и Декарта

48.2. Проблема

= Понятия

o проблема – это такой вопрос, ответ на который отсутствует в накопленном человечеством знании

o задача – ответ выводится из знания, содержащегося в исходных данных задачи на основании известных алгоритмов решения

o информационный вопрос – ответ отыскивается в имеющемся у человечества информационном поле по известному алгоритму и имеющимися (известными) средствами

o проблема формулируется путем придания явного и определенного вида (содержания) проблемной ситуации

= Проблемный вопрос:

o фиксирует сущность рассогласования в знаниях, главное противоречие и содержание проблемной ситуации

o формулировка проблемы в форме вопроса:

· означает, что уже фактически понятен и выбран возможный путь её решения

· не может быть получено только логическими методами

· может требовать предварительного решения специальных задач, которые могут вести к изменениями во всех компонентах науки от структуры теории до оснований

o проблема, противоречие могут быть осознаны как возможность разных и несовместимых ответов на один и тот же вопрос

o ответ может быть оценен как истинный или ложный только в связке с конкретным вопросом

= Псевдопроблема:

o «онтологическая», приписывание предметного существования явлениям, которые им обладать не могут по сущности (теплород, флогистон, эфир);

o логико-гносеологические – обусловленные уровнем развития науки (геоцентризм);

o логико-грамматические и семантические – несоответствиями в языке (его структура, правила и логика) (проблемы теории множеств, парадокс «Лжеца»)

48.3. Гипотеза

= Понятие гипотеза имеет разные значения:

o структурный элемент научной теории;

o метод развития научного знания, включающий в себя:

· выдвижение гипотез:

· предварительная проверка

· эмпирическая проверка

= Требования к научным гипотезам:

o релевантность (уместность): взаимосвязь с фактами, на которых она основана, в форме подтверждения или опровержения

o проверяемость: возможность сопоставления её следствий с результатами наблюдений или экспериментов

o совместимость с существующим научным знанием, т.е. обеспечивать преемственность

o объяснительная и предсказательная сила

o критерий простоты

Тема 49. Общенаучные методы

49.1. Общелогические методы

= Абстрагирование

o понятие абстрагирования:

· теоретический прием исследования, позволяющий отвлечься от некоторых несущественных в определенном отношении свойств изучаемых явлений и выделить свойства существенные

· способ образования абстрактных понятий путем ограничения разнообразия

· информативность: не превышает полноты исходных наличных данных

o абстракция отождествления

· у предметов выделяется общее свойство, а от всех других свойств отвлекаются

· относительно общего свойства предметы являются тождественными

· для обозначения этого общего свойства вводится особое понятие

o изолирующая абстракция

· некоторое общее свойство и отношение исследуемых предметов отвлекается и рассматривается самостоятельно как абстрактный объект

o абстракция потенциальной осуществимости

· рассмотрение как целого какого-либо неограниченно развивающегося конструктивного процесса, имеющего реальное начало

· отвлечение от всей совокупности осложнений, не позволяющих завершить этот процесс в реальности

· мысленно считается, что в дедуктивном выводе вслед за любым шагом вывода может быть сделан следующий за ним шаг, т.е. быть осуществлены любые (n) и (n+1) шаги дедуктивного вывода

· примеры: ряд натуральных чисел, абстракция потенциальной бесконечности (линия как целое)

o абстракция актуальной бесконечности:

· при рассмотрении не обрывающегося конструктивного процесса порождения абстрактных объектов отвлекаются от принципиальной незавершенности этого процесса

· пример: отрезок как математический континуум

o абстракция неразличимости

= Идеализация:

o исходное представление:

· понятие, означающее представление о чем-либо в предельном, более совершенном виде, чем оно есть и может быть на самом деле

· мысленное конструирование понятий об объектах, не существующих и не существующих в действительности, но таких, для которых имеются прообразу в реальном мире

o назначение:

· упрощающая процедура применяется, когда исследуемые реальные объекты не позволяют выявить существенные аспекты на основе абстрагирования (отвлечения)

· позволяет выйти за пределы эмпирического рассмотрения и перейти на уровень теоретического исследования явлений и процессов с применением соответствующих методов познания

· позволяет объяснить, вскрыть общее и существенное, как закономерность в единичном

=Анализ и синтез

o понятие:

· реальное или мысленное разложение (объединение) объекта на (из) компонентов

· логическое следствие деления всех вещей в мире на материю и форму (элементы и структуру)

o виды А. и С.:

· природный.

· практический

· мысленный

· мета А. и С. – оперирует со знаниями о мире

= Классификация

o понятие:

· разбиение множества (класса) объектов на подмножества (подклассы) по определенным признакам

· система знания, понятия которой означают упорядоченные по определенным общим признакам группы объектов

o роль (задачи):

· представление объектов исследуемой области в удобном для обозрения виде

· содержание максимального объема существенной информации

· систематизирует объекты и задает направление исследования

o виды:

· естественная и искусственная

· дескриптивная (описывающая) и структурная (сущностная)

= Систематизация

o понятие:

· следующий после классификации этап научного познания,

· обеспечивает разработку методов и форм упорядочивания объектов в системе

o функции: синтетическая, поиск общей основы и форм упорядочивания объектов в систему

= Аналогия

o понятие: рассуждение, в котором на основании сходства в предметах каких-либо свойств (отношений), делается вывод об их сходстве в других свойствах (отношениях)

o гносеологическая природа: основана на однородности, единообразии и системности мироустройства

o виды: строгая (установлена теоретическая связь, критерии) и не строгая

o функции:

· эвристическая, позволяет открыть новые факты

· объясняющая

· доказательная

= Обобщение

o понятие:

· синтетическая форма приращения знания путем перехода от частного к общему, на более общий уровень знания за счет абстрагирования и построения понятий

· ограничение разнообразия данных в опыте явлений и построение гомоморфного образа, мысленно извлекаемого из опытных данных.

o виды и функции:

· эмпирическое обобщение:

ü производиться на основе операций упорядочивания, систематизации и классификации

ü приводит к выделению и обозначению в понятии внешних одинаковых чувственно воспринимаемых и часто встречающихся свойств у объектов определенного типа

· теоретическое обобщение:

ü фиксация внутренних существенных свойств объектов, проявляющихся как относительно постоянные во взаимодействиях

ü и характерных для него как целого

49.2. Моделирование

= Понятие: метод исследования, когда вместо объекта используется модель

= Модель:

o искусственный объект (артефакт) или естественный объект, помещенный в искусственные условия

o эти условия обладают существенным с точки зрения целей исследования сходством с изучаемым объектом

= Гносеологическая основа:

o наличие аналогии в проявлении исследуемого аспекта в различных объектах

o модель специфически отображает (воспроизводит) некоторые стороны исследуемого объекта

= Функция: получение нового знания об исследуемом объекте за счет переноса на него результатов, полученных при исследовании модели

= Виды:

o предметное: на модели в реальности воспроизводится исследуемый аспект (процесс, свойство)

o знаковое:

· мысленное

· логико-математическое

· численное на ЭВМ

o по отражаемому аспекту объекта моделирования:

· структурное

· функциональное

49.3. Формализация

= Понятие:

o совокупность познавательных операций, обеспечивающая отвлечение от значений и смыслов концептов и понятий научной теории с целью исследования её логических особенностей, дедуктивных возможностей

= Формализованная система:

o имеется исчерпывающее описание дедуктивных взаимосвязей между положениями теории, произведенное на основе аксиоматического метода

o выявлены и четко сформулированы логические средства, используемые при дедуктивном разворачивании теоретических положений

o понятия и выражения научной теории заменяются символическими обозначениями

= Виды формализации: полная и не полная

= Роль в познании: обеспечивает логическую систематизацию и организацию теоретического и эмпирического знания теории

= Формализованный язык

o алфавит,

o правила построения слов,

o правила преобразования (дедуктивного вывода)

o правила интерпретации выражений языка, придающих им семантическое значение (смысл)

Тема 50. Методы эмпирического исследования

50.1. Исходные понятия

= Индуктивный метод: обеспечивает перенос знаний с известных областей практики на вновь осваиваемые и неизвестные

= Индукция:

o как метод рассуждения (вывода) содержит переход от эмпирически верифицируемых посылок к заключению, подтверждаемому посылками вероятно, но с истинной достоверностью из них не выводимого

o содержит информацию, не содержащуюся в посылках

o виды индукции (рассуждения):

· перечислительные: от эмпирической истинности определенного множества событий к вероятностной истинности большего множества

· временные: распространение истинности заданного множества от эмпирически данного временного диапазона за его временные рамки

50.2. Наблюдение:

= Общая характеристика.

o данные наблюдения как тип эмпирического знания

o случайные и систематические наблюдения

o применение естественных объектов в функции приборов в систематическом наблюдении.

= Средства и методы

50.3. Эксперимент:

= Современное понимание научного эксперимента.

= Эмпирические зависимости и эмпирические факты.

o процедуры формирования факта.

o проблема теоретической нагруженности эксперимента и факта.

= Виды экспериментов

o физический и моделирующий

o мысленный и математический эксперимент

o вычислительный эксперимент

50.4. Техника науки

= Единицы измерения. Инструменты измерения.

= Относительность к средствам наблюдения

= Роль приборов в современном научном познании.

50.5. Метод Галилея

= Шаги

1) Выявление всех факторов, от которых зависит исследуемое явление

2) Группировка независимых и зависящих от исследователя факторов: Ф = Фн + Фз

3) Разработка теоретической модели

4) Подготовка экспериментальной установки

5) Проведение экспериментов с варьированием факторов и корректировка модели (итерация)

6) Разработка и проведение проверочного эксперимента

= Примеры

Н     h1   h2     L1 L2   Рис. Схема эксперимента Галилея

Факты   Теория   Рис. Анализ результатов

Тема 51. Методы теоретического познания

51.1. Дедуктивная схема (метод):

= Исходные понятия:

o ducere – вести

o deducere – дедукция - выведение, перенос истинности посылок на следствия

o inducere – индукция – наведение, перенос истинности на новые объекты, новое вероятное знание по аналогии

o abducere – абдукция – приведение, создание гипотез, порождение нового вероятного знания

= Метод дедуктивного вывода

o объяснение частных явлений общим и закономерным, явления сущностью

o переносит значение истинности от посылок к заключению,

= Теоретическое знание естественных наук представляется системой с несколькими иерархическими уровнями:

o теоретическая схема, представляющая собой идеализированную модель исследуемого объекта, составленную из абстрактных и идеальных конструктивов;

o множество предложений, в которых выделяются аксиомы, соответствующие наиболее общим научным законам или принципам;

o из аксиом и теорем должны выводиться последующие теоремы;

o формализм теории (математический аппарат) выражающий законы, структурные отношения в исследуемом объекте, для его осмысления связывается (интерпретируется) с конструктами теоретической схемы;

o на основе теоретических схем (теоретического уровня) путем их преобразования в эмпирические схемы выражаются экспериментальные данные

51.2. Гипотетико-дедуктивная схема (метод):

= Семантический аспект - интерес исследования сосредоточен на соответствии теории миру вещей

= Истинность знания:

o все теоретические положения в данной теории являются гипотезами в смысле неполноты их подтверждения исходными эмпирическими данными

o для превращения сформированной по данной схеме системы знания в теорию необходимо выведение из неё экспериментального предсказания и проведение проверочного (критического) опыта

= Задача метода – обоснование существующего знания, в том числе:

o обеспечение логического анализа имеющихся гипотез

o дедукция логических следствий из гипотез;

o регламентирование процесса экспериментальной проверки гипотез

= Ограниченность метода:

o вопрос о способах порождении нового знания относится к психологии познания или научного творчества,

o проблемы и методы выдвижения (порождения) гипотез здесь не рассматривается

= Эффективно используется в естествознании:

o для подтверждения (верификации) гипотезы и превращения в теорию;

o для расширения области определения теории

= Исходные положения теории

o выводятся путем обобщения из имеющегося эмпирического базиса (Ньютон)

o в некоторых случаях эмпирическое происхождение исходных положений может явно не обозначаться (Архимед, Ньютон) и представляются в форме аксиом

= Математическая гипотеза

51.3. Аксиоматико-дедуктивная схема (метод):

= Понятие метода:

o способ дедуктивного построения научной теории

o в основание теории принимаются некоторые исходные, не доказываемые в ней положения (аксиомы)

o все остальные положения (теоремы) выводятся из аксиом по принятым в данной теории логическим правилам (законам)

= Синтаксический аспект - имеет дело с понятиями как таковыми, но не их отношениями к предметной области

= В математике исходные положения (принципы) в данной схеме свободно конструируются в качестве прогноза возможных миров (Евклид)

= Аксиома:

o понятие: исходное утверждение научной теории, принимаемое в ней за истинное

o требования к аксиомам:

· непротиворечивость (Аристотелев закон исключения третьего)

· независимость: аксиомы в данной теории не выводятся друг из друга в качестве теорем

· полнота системы аксиом: все положения теории выводимы из принятых аксиом

= Теоремы Гёделя:

o Теорема о неполноте: в достаточно богатых формальных непротиворечивых системах, содержащих арифметику (или, например, теорию множеств) всегда находятся неразрешимые формулы, которые одновременно и недоказуемые, и неопровержимые

o Теорема о непротиворечивости: если формализованная арифметика действительно непротиворечива, то это недоказуемо её средствами (необходим выход в метатеорию)

51.4. Абдукция

= Задача метода: поиск и отбор наиболее вероятных научных гипотез для объяснения имеющихся фактов

= Основатель метода Ч.С. Пирс (американский логик и философ, кон. 19в.):

«Дедукция доказывает, что нечто должно быть, индукция показывает, что нечто действительно существует, а абдукция просто предполагает, что нечто может быть»

= Логическая схема метода:

1. Наблюдается некоторое удивительное явление Р 2. Р было бы объяснено, если гипотеза Н была истинной. 3. Следовательно имеется основание (с вероятностью, предположительно) думать, что гипотеза Н истинна.

= Последовательность шагов метода абдукции:

o начинается с анализа и затем объединения разнообразных наблюдаемых фактов, чтобы выявить предполагаемую связь между ними

o ведется поиск и формируются схемы, с помощью которых из совокупности имеющихся эмпирических данных, могут быть найдены возможные пути к новым открытиям

o представление данных фактов в виде некоторой предполагаемой схемы придаёт дополнительную степень достоверности абдуктивному заключению

= Методологические требования к гипотезам:

o гипотезы должны объяснять не только эмпирически наблюдаемые факты, но и факты, которые непосредственно не наблюдаются, но проверяются косвенным путем

o гипотезы должны быть сформулированы как высказывания, содержащие определенный вопрос, на который следует ответить в ходе исследования

o проверяемость гипотезы, которая не ограничивается подтверждением наблюдаемыми данными. При этом опровергаемость гипотезы служит лишь средством отсева ложных гипотез.

= Критерии для отбора правдоподобной гипотезы:

o насколько она превосходит альтернативные гипотезы по объяснительной силе;

o насколько она сама хорошо обоснована;

o насколько надежны данные, на которые она опирается

o в какой степени заслуживают доверия полученные объяснения.

Тема 52. Методы технических наук и инженерной деятельности

52.1. Социальный заказ на ТН

= С XVIII столетия, складывается промышленное производство и формируется потребность:

o в разработке принципиально новых инженерных объектов (парового котла и прядильных машин, станков, двигателей для пароходов и паровозов и т.д.)

o в создании сходных, но модифицированных изделий (машина того же класса, но с другими характеристиками – иная мощность, скорость, габариты, вес, конструкция и т.д.

o в тиражировании инженерных устройств

= Разработка поля однородных инженерных объектов позволяла сводить одни случаи к другим, одни группы знаний к другим.

o первые образцы изобретенного объекта описывались с помощью знаний определенной естественной науки

o все последующие, модифицированные, сводились к первым образцам

52.2. Аксиологический подход

= Предназначение науки – поиск смыслов;

= Смыслы, ценности науки, как социального института -

o в истинности, т.е. в соответствии знаний с тем, что есть в реальности, которые конкретизируются в других ценностях и нормах науки

= Аксиоматический метод

o логические нормы построения и доказательности в системе знаний

= Гипотетико-дедуктивный метод

o объяснение и обоснованность в опытной проверяемости

= Смыслы социально значимой деятельности

o в соответствии с ценностями, потребностями человека:

52.3. Прагматический метод:

= В процессуальном плане обеспечивает

o понимание

o перенос ценностей из социального (гуманитарного) мира человека на знания, результаты деятельности

o истолкование, интерпретация, понимание

o на языке ценностей, предпочтений (чувств, эмоций, идеалов, мотивов, целей, интересов)

= Результат:

o результатом является высказывание

o оно содержит не объяснение того, что есть (т.е. истинность), а понимание того, что должно быть (ценность)

o высказывание раскрывает понимание того, какие вещи, деятельность являются значимыми (т.е. ценным, вместо истинным) т.е. когда они соответствуют ценностям, потребностям человека

= Понимание и объяснение:

o объяснение – это подведение под закон природы, а понимание – это подведение под ценности человека

o в социально значимой деятельности нет истинного, есть только ценное, ценности замещают истину, становятся значимыми вместо истинного

o но при этом нельзя производить дальнейшее замещение - ценного на полезное, выгодное

52.3. Процедура «онтологизации»

= Поэтапный процесс схематизации инженерных устройств

o объекты разбивались на отдельные части

· крупные (двигатель, передаточный механизм, орудие),

· мелкие ("простые машины" – наклонная плоскость, блок, винт, рычаг).

o каждая часть замещалась "идеализированным представлением" (схемой, моделью), что позволяло:

· применить к инженерному объекту, с одной стороны, математические знания, с другой – естественнонаучные знания.

· по отношению к инженерному объекту такие представления являлись схематическими описаниями его строения (или строения его элементов),

· по отношению к естественной науке и математике они задавали определенные типы идеальных объектов (геометрические фигуры, векторы, алгебраические уравнения и т.д.; движение тела по наклонной плоскости, сложение сил и плоскостей, вращение тела и т.д.).

= Формирование базовых компонентов технической теории (знания 1)

o идеальные объекты (понятия: механизм, его онтологические представления, классификация простых механизмов)

o задание процедур преобразования, отнесение к этим объектам определенных знаний (знания технической науки)

o выделение области изучения таких объектов в самостоятельную (техническая наука в отличие от естественной)

52.4. Процедура «сведения»

= Сведение всех новых случаев (т.е. однородных объектов инженерной деятельности) к уже изученным в технической науке

= Сведение предполагает преобразование изучаемых в технической науке объектов и формирование новых знаний (знания отношений) – знания 2.

o знания отношений понимались как законы или теоремы,

o процедуры сведения – как доказательства.

o процедуры сведения предполагают упрощение, разделение знаний на компактные, более простые (четкие), обозримые части - промежуточные знания, знания отношений

= Знания, позволившие заменить громоздкие способы и процедуры получения отношений между параметрами инженерного объекта процедурами простыми и изящными - знания 3.

o например, последовательное замещение объекта технической науки в двух или более разных языках:

· структурные представления: колебательный контур состоит из источников тока, проводников, сопротивлений, емкостей и индуктивностей и все эти элементы соединены определенным образом

· характеристики, перенесенные из фундаментальной науки (знания о токах, напряжениях, электрических и магнитных полях, а также законах, их связывающих)

· характеристики, взятые из математического языка первого, второго..., n-го слоя (например, в теории электротехники говорят о самой общей трактовке уравнений Кирхгофа, данной в языке теории графов)

= В результате сведения возникает идеальный объект технической науки:

o характеристики в технической теории так видоизменяются и переосмысляются (одни, несовместимые, опускаются, другие изменяются, третьи приписываются, добавляются со стороны)

o новый объект в своем строении воссоздаёт в сжатом виде все типы характеристик

52.5. Процедура «математизации»

= Причина математизации:

o необходимость осуществлять в ходе изобретения и конструирования анализ и синтез отдельных процессов и обеспечивающих их конструктивных элементов

o исследовать все поле инженерных возможностей получить характеристики и отношения инженерного объекта, какие в принципе можно построить расчеты

= Условия и следствия математизации:

o необходимо вводить идеальные объекты технических наук в онтологию соответствующего математического языка, т.е. представлять их как состоящие из элементов, отношений и операций, характерных для объектов интересующей инженера математики

o для этого ведется длительный процесс дальнейшей схематизации инженерных объектов и их онтологизации

= Математизация позволяет:

o успешно решать задачи синтеза-анализа

o исследовать всю изучаемую область инженерных объектов на предмет теоретически возможных случаев

o выйти к теории идеальных инженерных устройств (например, теории идеальной паровой машины, теории механизмов, теории радиотехнического устройства и т.д.)

52.6. Идеальное устройство

= Это конструкция из элементов и отношений идеальных объектов технической науки:

o имитирует основные процессы и конструктивные образования этих инженерных устройств

o является именно моделью инженерных объектов определенного класса,

= Конструкции-модели

o существенно облегчают инженерную деятельность,

o позволяет анализировать и изучать основные процессы и условия, определяющие работу инженерного объекта (в частности, и собственно идеальные случаи).

52.7. Математизированная теория механизмов

= Создана В.Л. Ассуром, В.B. Добровольским, И.И. Артоболевским

Каждый механизм стал рассматриваться как кинематическая цепь, состоящая из одного или нескольких замкнутых контуров и нескольких незамкнутых цепей, служащих для присоединения звеньев контура к основным звеньям механизма. В теории механизмов появилась возможность получать новые конструктивные схемы механизмов дедуктивным способом.

Анализ механизма начинается с разработки определенной кинематической схемы на основе его структурной схемы, фиксирующей конструктивные элементы. Кинематическая схема позволяет исследовать естественный процесс – движение элементов, пар, цепей и отдельных точек.

Для решения этой задачи используются так называемые "планы" механизма, т.е. схематические его изображения в каком-либо положении.

На их основе составляются системы уравнений, устанавливающие математические зависимости между перемещениями, скоростями и ускорениями звеньев механизма.

С помощью графических и аналитических методов расчета определяется положение каждого звена, перемещение точек звеньев, углы поворота, мгновенные скорости и ускорения точек и звеньев по заданному закону движения начального звена.

Для расчета сложных механизмов осуществляются их эквивалентные преобразования в более простые схемы.

= Выводы ТММ:

o законы структурного образования становятся общими для всех механизмов;

o анализ общих законов структуры механизмов позволяет установить все возможные семейства и роды механизмов, а также создать их единую общую классификацию;

o структурный и кинематический анализ механизмов одного и того же семейства и класса может быть проведен аналогичными методами;

o метод структурного анализа дает возможность обнаружить громадное число новых механизмов, до сих пор не применяющихся в технике.

= В отличие от естественной науки в техническую науку включаются

o расчеты, описания технических устройств, методические предписания

Методологический семинар 5:Методологический анализ научно-исторической ситуации по теме реферата

Методологический семинар 6:Защита реферата

Date: 2015-06-11; view: 333; Нарушение авторских прав