Главная arrow Информатика arrow Научная индукция
Как начинался компьютер
Компьютерная революция
Двоичный код
Разработки военных лет
Интегральные микросхемы
Микрокомпьютер
Персоны
Сеть
Язык компьютера
Развитие ПО
Гибкие системы
Средства разработки
Информатика
Вычислительная наука
Операционные системы
Искусственный интеллект
Предыстория
Поиск
Знания и рассуждения
Логика
Робототехника
 

 
Научная индукция Печать

Методы научной индукции разрабатываются на основе общего учения об индуктивных умозаключениях. Она может быть полной и неполной во всех разновидностях последней. Но научная индукция направлена на изучение взаимосвязанных явлений и, прежде всего на установление причинных зависимостей. Кроме того, научная индукция, как правило, отличается методическим, целенаправленным характером осуществления. Материал, подлежащий обобщению, предварительно изучается, если необходимо, то ставятся эксперименты, чтобы проверить какие-то первоначальные предположения.

В отличие от дедуктивных умозаключений правомерность индукции в качестве одного из возможных методов развития науки в прошлом вызывала споры. В ее становлении и признании, в разработке методов научной индукции выдающаяся роль принадлежит английскому философу Ф. Бэкону (1561-1626 гг.). В своем незавершенном труде “Новый органон” (в противовес сборнику логических трактатов Аристотеля под названием “Органон”) он провозглашает широкую программу обновления научного знания. Призывает отбросить всякие авторитеты, покончить с догматическим преклонением перед стариной. “Настоящие древние – это мы. Древность – это юность нашего мира!” – говорит мыслитель, подчеркивая этим, что цивилизация последующего времени старше той, что зародилась когда-то; она вбирает в себя прежние достижения и добавляет к ним новые. Она поэтому должна быть мудрее. Бездумное преклонение перед старыми авторитетами, учит мыслитель, только вредит знанию. Мы должны непрерывно пополнять свои познания на основе систематического экспериментирования и опытных обобщений. Ф. Бэконом было задумано множество остроумных экспериментов для изучения самых разных явлений. Он много и плодотворно трудился над разработкой методов повышения достоверности индуктивных умозаключений.

После него крупный вклад в систематизацию и развитие методов научной индукции внес Д.Милль (1806-1873 гг.). Надо сказать, Милль во-обще считал индукцию единственным надежным источником знания, его основой и первоначалом. Поэтому его называют всеиндуктивистом. Тем не менее, его фундаментальный труд “Система логики силлогистической и индуктивной” представляет собой единственный в своем роде свод знаний об индукции. Метод сходства. Этот метод больше всего похож на обычную индукцию. Отличие связано с тем, что с помощью этого метода устанавливается причинная зависимость. В обычной индукции показывается связь двух признаков (скажем, “быть сплавом” и “быть теплопроводным”). А в методе сходства вместо таких признаков рассматриваются какие-либо явления, действия или события, предположительно связанные отношением причинности. И остальные методы научной индукции, поскольку с их помощью тоже устанавливаются причинно-следственные зависимости, точно так же вместо признаков рассматривают действия. На основе метода сходства, таким образом, показывается, что одно и то же явление a, в каких бы разных обстоятельствах и в каких бы неодинаковых проявлениях оно ни выступало, во всех наблюдаемых случаях сопровождается явлением A. Эти результаты суммируются в виде вывода о том, что A есть причина a; в принципе может, конечно, быть и так, что этим методом выявляются следствия, порождаемые a. Вывод, как и в обычной индукции, вероятностный (за исключением случаев, когда индукция по методу сходства полная). Учение о движении как причине тепла довольно убедительно подтверждается индукцией по методу сходства (хотя не только ею). Надо только перебрать как можно больше явлений, где встречается тепло:

Огонь несет тепло.

Свет несет тепло.

Дым несет тепло.

Трение несет тепло.

Удар несет тепло.

Вулканы несут тепло.

Животные организмы несут тепло.

Разлагающиеся растения несут тепло.

Все перечисленные явления содержат в себе движение.

Вывод: движение несет тепло.

Ф. Бэкон, который настойчиво и целеустремленно применял индукцию для обоснования приведенного вывода, привлекает для этого гораздо больше явлений. Тем не менее, он указывал, что окончательное доказательство таким путем еще не достигается, и подкреплял свое учение о теплоте также и другими соображениями, в частности другими методами научной индукции.

Метод различия представляет собой более сложный познавательный прием, чем метод сходства. Помимо наблюдения случаев, когда среди изучаемых явлений появляется то, что мы исследуем, вместе со своей (предполагаемой) причиной, здесь сверх того требуется еще и перебрать такие случаи, когда объект внимания отсутствовал и при этом не было также и того, что по предположению должно было бы этот объект вызывать. По методу различия очень часто испытывают на животных новые лекарственные препараты. Как известно, при этом помимо тех животных, которым вводится препарат, параллельно наблюдают контрольную группу, которую содержат в сходных условиях во всем, кроме дачи испытываемого препарата. Система посылок при этом методе распадается на две части. Одна, как и при методе сходства, констатирует, что у подопытных животных после приема препарата наблюдаются такие-то и такие-то явления. Другая добавляет, что там, где препарат не вводился, этого явления не было.

У американского писателя С. Льюиса в его книге “Эроусмит” приводится такой любопытный эпизод. На одном из маленьких островов вспыхнула эпидемия чумы. Туда отправилась группа врачей с новой, созданной ими вакциной против этой опасной болезни. По прибытии на место между ними, однако, возник спор о порядке применения привезенного лекарства. Одни предлагали давать его всем больным без исключения. Другие же находили такой образ действия нерациональным: средство против чумы новое, поэтому поначалу не было ясно, пригодно ли оно вообще в массовом масштабе; и так как эпидемии рано или поздно останавливаются сами собой, то значит после завершения борьбы с ней так и не выяснится, есть ли вообще эффект от применения вакцины. Отсюда возникло мнение, что надо давать ее только половине больных, и тогда из сравнения выяснится, каково действие нового средства против чумы.

Мы не станем, конечно, заниматься здесь трудными вопросами медицинской этики: что важнее, довести изучение лекарства до конца, выявить, пользуясь эпидемией, все его возможности или же перед лицом страшной беды пустить ее в дело, хотя бы только ради поддержания у больных надежды. Мы можем здесь обсуждать только логическую сторону данного эпизода: предполагаемая проверка вакцины представляет собой как раз один из наглядных примеров индукции по методу различия.

Метод различия доказательнее предыдущего. Его суммарный довод в пользу вывода звучит сильнее: во всех наблюдаемых случаях, когда появлялось A, то одновременно появлялось и a, и когда A не было, то не было и a. Можно было бы показать, пользуясь методами символической логики, что на основании такого довода полная индукция доказала бы не просто причинную связь между a и A, а взаимно-однозначную зависимость их: там, где есть a, там обязательно есть A и наоборот.

Метод сопутствующих изменений можно применять тогда, когда интенсивность причинного воздействия может плавно или скачками изменяться и при этом также изменяется и интенсивность вызванного им следствия. Когда нам заранее неизвестно, что является причиной данного явления a, но установлено, что его изменение коррелируется (связано) с изменениями другого явления A, то отсюда можно сделать довольно уверенный вывод о том, что одно порождает другое. Даже то простое наблюдение, что “Солнце нагревает камни”, могло быть получено людьми еще в очень архаичные времена, ведь чем ярче светит Солнце, тем горячее камни.

Методом сопутствующих изменений Ф. Бэкон предлагал проверить наличие тяготения у Земли. Если Земля обладает свойством, родственным магниту, рассуждал он, то тогда сила этого свойства должна угасать на удалении от земного центра и усиливаться при приближении к нему. Ф. Бэкон разработал специальный эксперимент, в котором с помощью двух часов можно было бы осуществить проверку выдвинутой им гипотезы. Согласно его замыслу надо было взять двое часов: одни пружинные, ход которых не зависит от силы тяготения, и другие гиревые, скорость хода которых, естественно, определяется действием сил тяжести. Если их сначала синхронизировать на вершине высокой горы, а затем опустить в глубокую шахту, то тогда благодаря возросшему внизу весу гирь обнаружится разность хода двух часов. И чем больше будет разница по высоте, тем больше должна быть разница в скорости хода. Эксперимент, правда, не был осуществлен, а впоследствии работы Ньютона сделали его излишним, но это ничего не меняет в сути эксперимента. В принципе при тщательном подходе он вполне может подтвердить наличие земного тяготения. Вывод из него обосновывается по методу сопутствующих изменений.

Набор посылок индукции через сопутствующие изменения фиксирует одно и то же явление a в разных условиях, точнее, при различной интенсивности изучаемого явления и его предполагаемой при-чины A. Вывод отмечает согласованность их изменений, что позволяет предполагать, что одно порождается другим.

Применяя индукцию по методу сопутствующих изменений, следует помнить, что, строго говоря, она надежно и достоверно доказывает лишь наличие корреляции между a и A. Но причиной иногда бывает не явление A, а только его какая-то составная часть. Или может быть так, что оба коррелирующих явления порождаются действием какого-то третьего явления, которое оказывается причиной обоих. Однако в любом случае метод сопутствующих изменений существенно облегчает поиск причины и часто прямо указывает на нее.

Метод остатков составляет очень сложный познавательный прием. И применяется он тоже лишь при изучении сложных комплексных образований, в которых сплетаются несколько более или менее однородных явлений со своими причинными связями. Метод позволяет вычленить из всего сложного комплекса одну искомую причину. В его осуществлении есть некоторое сходство с разделительно-категорическими умозаключениями, когда последовательно отбрасываются лишние или уже изученные альтернативы.

В отличие от обычной индукции здесь изучаемое явление a берется не изолированно; оно выступает вместе с другими явлениями b, c, d, от которых оно в силу тех или иных обстоятельств не отделяется. И возможных причин тоже несколько: наряду с A также B, C, D. В процессе исследования либо выясняется, что B, C, D являются причинами соответственно b, c, d, и тогда для a остается признать причиной A. Либо просто показывается, что из всей совокупности действующих причин B, C, D не имеют к a никакого отношения, и делается тот же вывод, что и в первом случае.

С помощью индукции по методу остатков русский врач Н.И. Лунин открыл витамины. До него считалось, что все питательные вещества подразделяются на три категории: белки, жиры, углеводы. Н.И. Лунин решил проверить истинность этого положения. Для этого он стал давать подопытным белым мышам все три питательных компонента в очищенном виде. Оказалось, что такой рацион для животных недостаточен. Они стали чахнуть, а затем погибли. Поскольку в их корме содержались все три известных тогда науке вида питательных веществ, то значит можно было исключить их недостаток в организме в качестве возможной причины такого исхода опыта. Оставалось предположить, что существует еще одна разновидность питательных веществ, недостаток которых и привел к гибели животных. Позднее существование таких веществ подтвердилось, они получили название витаминов.

Метод остатков редко можно осуществить на основе одних лишь наблюдений. Как правило, для та-кой индукции требуются тщательные сопоставления, экспериментальные проверки, специальные расчеты.

Каждый из методов научной индукции не обладает абсолютной доказательной силой. Тем не менее, в сочетании с другими научными приемами и правилами степень достоверности их результатов может повышаться неограниченно. Любая истина, каким бы путем она ни была получена, не гарантирована от критического пересмотра в последующем. Результаты научной индукции не составляют тут исключения. Поэтому, в конечном счете, методы научной индукции плодотворны, доказательны и на своем месте незаменимы.