Логика и методология системного анализа

Признаком, по которому научный вопрос отличается от научной проблемы, является различный характер предположения, содержащегося в вопросе. Если заключенное в вопросе знание о незнании превращается в результате научного поиска в знание о том, что неизвестное явление подчиняется уже известному, изучаемому закону, вопрос не оценивается как проблема. Если же он сочетается с предположением (или содержит в себе предположение) о возможности открытия нового закона (ему в прикладных науках соответствует предположение о возможности открытия принципиально нового способа применения ранее полученного знания законов), тогда мы имеем постановку научной проблемы.

Таким образом, любую научную проблему можно представить как неразрывное единство двух элементов:

знание о незнании;

предположение о возможности открытия либо неизвестного закона в непознанной сфере (в фундаментальных науках), либо принципиально нового способа практического применения ранее полученного знания о законах (в науках прикладного типа).

Когда возникают научные  проблемы? Научная проблема возникает в условиях проблемной ситуации, когда складывается и осознается противоречие между знанием о потребностях людей в ходе их деятельности и незнанием средств, путей, способов удовлетворения (реализации) этих потребностей, которое, в конечном счете, упирается в незнание определенных закономерностей объективного мира.

Необходимость в раскрытии законов новых, неизвестных  сфер деятельности и является основой научной проблемы.

Какую же научную проблему надо выбирать для решения? В науке руководствуются двумя неразрывно связанными принципами отбора проблем для решения:    

принципом учета нужд практики;

принципом учета потребностей самой науки (есть проблемы, ничего не дающие сейчас практике, но без исследования, которых невозможно будет решать практические задачи в будущем).

Грамотная постановка научной проблемы предполагает выполнение следующих групп действий:

формулирование  проблемы, состоящее из вопрошения (выдвижения центрального вопроса проблемы), констрадиктации (фиксации того противоречия, которое легло в основу проблемы), финитизации (предположительного описания ожидаемого результата);

построение проблемы, представленное операциями стратификации («расщепление» проблемы на подвопросы, без ответов на которые нельзя получить ответа на основной проблемный вопрос), композиции (группирование и определение последовательности решения подвопросов, составляющих проблему), локализации (ограничение поля изучения в соответствии с потребностями исследования и возможностями исследователя, ограничение известного от неизвестного в области, избранной для изучения), вариантификации (выработки установки на возможность замены любого вопроса проблемы любым другим и поиск альтернатив для всех элементов проблемы);

оценка проблемы, характеризующаяся такими действиями исследователя, как кондификация (выявление всех условий, необходимых для решения проблемы, включая методы, средства, приемы и т.п.), инвентаризация (проверка наличных возможностей и предпосылок), когнификация (выяснение степени проблемности, т.е. соотношения известного и неизвестного в той информации, которую требуется использовать для решения проблемы), уподобление (нахождение среди уже решенных проблем аналогичных решаемой), квалификация (отнесение проблемы к определенному типу);

обоснование, представляющее собой последовательную реализацию процедур экспозиции (установление ценностных, содержательных и генетических связей данной проблемы с другими проблемами), актуализации (приведение доводов в пользу реальности проблемы, ее постановки и решения), компрометации (выдвижение сколь угодно большого числа возражений против проблемы), демонстрации (объективный синтез результатов, полученных на стадии актуализации и компрометации);

обозначение, состоящее из экспликации (разъяснения) понятий, перекодировки (перевод проблемы на иной научной или обыденный языки), интимизации понятий (словесная нюансировка - малозаметный переход - выражения проблемы и подбор понятий, наиболее точно фиксирующих смысл проблемы).

Таким образом, проблема – это теоретический или практический вопрос, который необходимо изучить и разрешить. Научная проблема - это осознанные вопросы, для ответа на которые имеющихся знаний недостаточно. Ее можно определить и как «знание о незнании».

Следующая важнейшая категория логики - гипотеза. Гипотеза (от древнегреч. «основание», «предположение») - недоказанное утверждение, предположение или догадка. Это важнейшая форма развития научного мышления, научного знания. Любой ученый при создании новой научной теории становится, по существу, философом, ибо он вынужден анализировать характер своей деятельности, границы применимости употребляющихся научных понятий, предлагает новые способы осознания человеком взаимодействия с внешним миром. (Слайд 11)

Научная гипотеза - такое предположительное знание, истинность или ложность которого еще не доказано, но которое выдвигается не произвольно, а при соблюдении ряда требований, к которым относятся следующие:

1. Отсутствие противоречий. Основные положения предлагаемой гипотезы не должны противоречить известным и проверенным фактам (при этом следует учитывать, что бывают и ложные факты, которые сами нуждаются в проверке).

2. Соответствие новой гипотезы надежно установленным теориям. Так, после открытия закона сохранения и превращения энергии все новые предложения о создании «вечного двигателя» более не рассматриваются.

3. Доступность выдвигаемой гипотезы экспериментальной проверке, хотя бы в принципе.

4. Максимальная простота гипотезы.

Можно предложить следующие пути формирования гипотез:

формулирование  проблемности, противоречивости прежней  теории, что уже носит характер гипотезы;

формулирование  нового идеального объекта теории (например, квантовая модель Н. Бора была сначала представлена как гипотеза, а затем - как теория);

предположение о существовании каких-то предметов  или их свойств, которые могут  стать объектом практической научной деятельности (например, гипотеза о существовании жизни на Марсе).

Еще одна категория логики - теория. (Слайд 12) Теория - совокупность знаний, образующих систему на основе некоторых общих положений. В качестве общих положений могут выступать качественные и количественные закономерности. Генерация теорий – конечная цель исследования. Квинтэссенция теории – закон. Он выражает сущностные, глубинные связи объекта. Формулирование законов – одна из основных задач науки.

Главное отличие теории от гипотезы - достоверность, доказанность. Сам термин теория имеет множество смыслов. Теория в строго научном смысле - это система уже подтвержденного знания, всесторонне раскрывающая структуру, функционирование и развитие изучаемого объекта, взаимоотношение всех его элементов, сторон и теорий.

Схема содержания знаний о теории следующая:

1) определение теории как системы знаний, пронизанной совокупностью общих идей;

2) состав и структура оформленной дедуктивной теории;

3) характеристика основных положений теории, требования, предъявляемые к постулатам и ко всей теории в целом;

4) пути проверки теории;

5) границы применимости теории;

6) условия возникновения теорий;

7) отличия дедуктивных теорий от описательных.

Совокупность этих положений  дает целостное представление о теории как форме знаний и средстве познания:

пункты 1 и 2 нужны исследователям для того, чтобы они могли «разнести» полученные знания в линейной и временной последовательности по элементам теории;

пункт 3 - для осознания природы основных посылок и их роли в теории;

пункт 4 - для понимания роли эксперимента в теории, а также опосредованности проверки ее основных положений;

пункты 5 и 6 - для формирования у исследователей представлений об абсолютной относительной истине и движущих видах познания;

пункт 7 - для осознания возможности существования разных теорий в зависимости от уровня развития науки.

Научная теория - это систематизированные знания в их совокупности. Научные теории объясняют множество накопленных научных фактов и описывают определенный фрагмент реальности (например, электрические явления, механическое движение, превращение веществ, эволюцию видов и т.п.) посредством системы законов. (Слайд 13)

Обозначим основные черты  научной теории:

1. Научная теория - это  знание об определенном предмете  или строго определенной, органически  связанной группе явлений. Объединение  знания в теорию определяется  ее предметом.

2. Теорию в качестве важнейшего ее признака характеризует объяснение известной совокупности фактов, а не простое их описание, вскрытие закономерностей их функционирования и развития.

3. Теория должна обладать  прогностической силой, предсказывать  течение процессов.

4. В развитой теории  все ее главные положения должны  быть объединены общим началом,  основанием.

5. Наконец, все входящие  в содержание теории положения  должны быть обоснованы.

Что же касается структуры  научной теории, то она включает, во-первых, основания теории (аксиомы геометрии Евклида, принципы диалектики); во-вторых, законы, выступающие в качестве косяка научной теории, ее базы; в-третьих, узловые понятия, категориальный аппарат теории, с помощью которого выражается и излагается основное содержание теории; наконец, в-четвертых, идеи, в которых органически слиты отражение объективной реальности и постановка практических задач перед людьми.

Исходя из этого научная теория должна выполнять две важнейшие функции, первой из которых является объяснение известных фактов, а вторая - предсказание новых, еще неизвестных фактов и характеризующих их закономерностей.

В науке различают  теории разного уровня, например, дедуктивная и описательная.

Самым высоким уровнем  является дедуктивная теория. В дедуктивной теории различают две части: основания и следствия. Основания включают следующие элементы: группу понятий; основные положения; эмпирический базис - научные факты, входящие в теорию опосредованно.

Основные положения  дедуктивной теории (постулаты) - это высказывания, которые логически не выводятся из других знаний в рамках этой же теории, а являются обобщением опыта и проверяются опытами (прямыми, а чаще косвенными). В формулировке постулатов проявляется и определенное видение учеными эмпирического материала. Форма основных положений может быть разной. Они могут быть выражены в форме: принципов; модельных гипотез; математических гипотез и т.д. К постулатам теории предъявляются определенные требования: они не должны ни противоречить друг другу, ни вытекать один из другого.

К теории в целом предъявляются  требования логической непротиворечивости: в каждой части она должна удовлетворять своим исходным посылкам.

Необходимо  запомнить, что любая теория верна в определенной области - другими словами, имеет границы применимости, которые обычно очерчиваются с появлением новой, более общей теории, в которую предыдущие входят как частный случай. Новые теории возникают тогда, когда в науке есть целый ряд экспериментальных фактов, для объяснения которых старые представления не годятся.

В отличие от дедуктивных  теорий, в описательных теориях (например, эволюционная теория Дарвина) закон формулируются не в начале теории, а по мере развертывания материала. Эти законы, как и вся теория, формулируются в основном в словах обыденного языка с привлечением по мере необходимости специальной терминологии из той или иной области знаний. Непротиворечивость таких теорий трудно доказать. Описательные теории носят положительный качественный характер - в этом их ограниченность. Цель такой теории - объяснение и упорядочение фактов, что всегда приводит к уплотнению знаний, перекомпоновке, систематизации.

Органичным свойством  теории является системность входящих в неё знаний.

Усвоение совокупности теоретических знаний должно привести к формированию в сознании человека такой структуры знаний, которая соответствовала бы структуре изучаемой теории. Знания людей, отвечающие этому требованию, т.е. образующие структуру, адекватную структуре научной теории, называются системными. Системные знания - это знания, структурирующиеся в сознании человека по схеме: основные научные понятия - основные положения - следствия - приложения.

Как же сформировать системные  знания? Для этого у человека должны быть сформированы:

знания о  теории, ее составе и структуре;

представления о природе получения этих знаний;

представления о том, какие знания входят в теорию непосредственно, а какие — опосредованно;

представления о роли научных фактов для теории.

Таким образом, научная теория - одна из наиболее устойчивых форм научного знания, но и они претерпевают изменения вслед за накоплением новых фактов. Когда изменения затрагивают фундаментальные принципы теории, происходит переход к новым принципам, а, следовательно, к новой теории. Изменения же в наиболее общих теориях, приводят к качественным изменениям всей системы теоретического знания, в результате чего происходят глобальные естественнонаучные революции и меняется научная картина мира.

Другие категории логики познания (формы научного знания) представлены на слайде. (Слайд 14)