Научные гипотезы

Научная идея – это форма мысли, представляющая собой новое объяснение явления. Новая идея меняет представление об объекте исследования не в результате строго обоснования – она является качественным скачком мысли за пределы чувственных данных и строго обоснованных решений.

Первоначально новая мысль выступает в форме догадки, выдвигаемой до некоторой степени интуитивно, с использованием научной фантазии. Чтобы сделать догадку достоянием науки, необходимо превратить ее в гипотезу, а фантазию заключить в рамки, дозволенные наукой.

Гипотеза – это научно обоснованное предположение о непосредственно не наблюдаемом факте либо о закономерном порядке, объясняющем известную совокупность явлений. Таким образом, в отличие от теории гипотеза является формой предположительного, а не достоверного знания.

Для того чтобы быть научной, гипотеза должна: 1) быть проверяемой; 2) обладать достаточной общностью и предсказательной силой; 3) быть логически непротиворечивой.

Абстракция – это метод научного познания, основанный на том, что при изучении некоторого объекта отвлекаются от его несущественных в данной ситуации сторон, признаков. Это позволяет упрощать картину исследуемого явления и рассматривать его в «чистом» виде.

Исходя из различия целевых характеристик строится и классификация типов абстракции, приведенная ниже.

1. Изолирующая абстракция производится для вычленения и четкой фиксации исследуемого явления.

2. Обобщающая абстракция необходима для получения общей картины явления.

3. Идеализация соответствует цели замещения реальной ситуации идеализированной схемой для упрощения изучаемой ситуации и более эффективного использования методов и средств исследования.

Обобщение – одно из важнейших средств научного познания, позволяющее извлекать общие принципы и законы из хаоса затемняющих их явлений, унифицировать и отождествлять в единой формуле множество вещей и событий. Обобщения делятся на два типа:

1. Обобщения, порождающие новые понятия, законы, принципы и теории, которые не определяются исходным семантическим полем.
2. Обобщения, не порождающие новых понятий, а дающие лишь новые варианты старых.

Моделирование – это исследование объектов познания на их моделях, построение и изучение моделей реально существующих предметов, явлений и конструируемых объектов. Модель в широком смысле – это образ какого-либо объекта, являющегося оригиналом, или системой объектов. Модель изоморфна (сходственна, аналогична) с натурой(оригиналом), обобщением которой она является. Она воспроизводит наиболее характерные признаки изучаемого объекта, выбор которых определяется целью исследования. Модель всегда отвечает конкретной цели и ограничена рамками поставленной задачи. Моделирование в конкретных науках связывается с выяснением (или воспроизведением) свойств какого-либо объекта, процесса или явления с помощью другого объекта, процесса или явления, причем обычно предполагается соблюдение определенных количественных соотношений между объектом и оригиналом.

Различают три вида моделирования:

1. Абстрактное моделирование основывается на возможности описания изучаемого процесса или явления на языке некоторой научной теории (чаще всего на математическом).

2. Аналоговое моделирование основывается на изоморфизме явлений, имеющих различную физическую природу, но описываемых одинаковыми математическими уравнениями.

3. Физическое моделирование состоит в замене изучения объекта или явления экспериментальным исследованием его модели, имеющей ту же физическую природу.

В основу физического моделирования положены теория подобия и анализ размерностей.

Системный подход и системный анализ

Система – совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и имеющих единое назначение или цель. Важнейшими характеристиками любой системы являются функция, цель и структура.

Под функцией системы понимают действия системы, которые выражаются в изменении возможных её состояний. Множество всех состояний системы определяется числом её элементов, их свойствами и разнообразием связей между ними. Поэтому функция системы характеризует ее как единое целое, как результат взаимодействия ее элементов между собой и с внешними системами.

Целью системы - называется определенное (заданное извне или устанавливаемое самой системой) состояние её выходов, т.е. некоторое подмножество значений функции системы.

Структура системы – определяется расположением и взаимосвязями элементов системы при выполнении ею своих функций. Обычно она зависит от величины и сложности системы.

Большим и сложным системам присущи свойства целостности и эмерджентности. Целостность системы означает, что все ее части служат общей цели и способствуют формированию наилучших (оптимальных) результатов в смысле принятого критерия эффективности. Эмерджентность (возникновение, появление нового) означает, что большие и сложные системы обладают свойствами, не присущими ни одному из ее элементов.

С учетом изложенного можно сформулировать принцип системного подхода как необходимость комплексного исследования больших и сложных объектов, изучения их как единого целого с согласованием функционирования всех элементов и частей.

Системный анализ – это совокупность методов, позволяющих реализовать системный подход при исследовании больших и сложных объектов. К таким методам относятся прежде всего анализ и синтез, математическое моделирование и оптимизация с использованием ЭВМ.

Лекция №3

Законы и формы мышления

Законы мышления – это наиболее общие законы логики, как формальной, так и диалектической. Сознательное применение этих законов весьма плодотворно при проведении научных исследований.

Разделение логики на формальную и диалектическую произошло вследствие необходимости детально и глубокого изучения разных моментов мышления.

Законы диалектики – это логические принципы перехода к новому знанию. Создание новой теории как обязательный момент включает в себя возникновение нового качества, отрицание предшествующих результатов с отражением некоторых из них в новой теории, соединение противоположного.

Формальная логика основывается на применении математических методов для исследования мышления. Правильное использование законов формальной логики является необходимым (но, к сожалению, недостаточным) условием достижения истины.

Обычно законы мышления выступают в форме определенных соотношений понятий и высказываний. Рассмотрим некоторые формы мышления (типы строения мысли).