Методология научных исследований : нейрокогнитивный подход (стр. 23 )

Чтобы получить более ясное представление о возможностях применения этих методов, рассмотрим коротко основные каноны индуктивной логики, с помощью которых Бэкон и Милль считали возможным делать открытия в экспериментальных науках. Важнейшими из индуктивных канонов они считали методы сходства, различия и сопутствующих изменений. Остальные методы сводятся к перечисленным.

Метод сходства Милль считал преимущественно методом наблюдения, поскольку он позволяет выделить некоторый фактор, являющийся общим для всех исследуемых случаев. Этот общий фактор и будет причиной (или следствием) изучаемого явления, ибо фактор, отсутствующий в каком-либо из рассмотренных случаев, не может служить причиной (или следствием) этого явления.

Метод различия требует анализа по крайней мере двух случаев, которые отличаются друг от друга одним единственным фактором. При наличии этого фактора явление возникает, при отсутствии — исчезает. Этот фактор и будет причиной (или следствием) исследуемого явления. Например, чтобы установить причину замедленного падения в воздухе пера в сравнении с монетой, их помещают под колокол воздушного насоса. Выкачав воздух из колокола, обнаруживают, что в безвоздушном пространстве и перо и монета падают одновременно. Поскольку два рассмотренных случая отличаются только одним фактором (наличием или отсутствием воздуха), то этот единственный фактор—сопротивление воздуха — и будет причиной замедленного падения пера в первом случае. Таким образом, преимущество метода различия в сравнении с методом сходства заключается в том, что он дает возможность не только пассивно наблюдать явления, но и активно изменять условия их протекания, т. е. проводить целенаправленные исследования, ставить эксперименты.

Метод сопутствующих изменений используется для установления причинной зависимости таких явлений, которые нельзя обнаружить с помощью методов сходства и различия. Так, мы не можем найти причину возникновения приливов и отливов рек и морей по методу различия, так как ни в каком реальном эксперименте нельзя изолироваться от притяжения Луны и Солнца. Однако в этом и во многих других аналогичных случаях удается установить функциональную взаимосвязь между изменением двух или нескольких величин, встречающихся в исследуемом явлении. Обнаружение такой функциональной связи может служить доводом в пользу предположения, что указанные величины находятся в причинном отношении друг к другу.

Все перечисленные методы действительно применяются не только в экспериментальных исследованиях, но и в повседневной практике. Сам Милль, как свидетельствует Минто, заимствовал их «из практики научных, лабораторных исследований — в том виде, в каком их обобщил Гершель».

Являются ли эти методы действительными методами серьезных научных открытий? Классики теории индукции, и в особенности Ф. Бэкон, чрезмерно переоценивали их, считая созданную ими индуктивную логику логикой открытий. «Наш же путь открытия наук таков, — писал Бэкон, — что он немногое оставляет остроте и силе дарований, но почти уравнивает их. Подобно тому как для проведения прямой линии или описания совершенного круга много значат твердость, умелость и испытанность руки, если действовать только рукой, — мало или совсем ничего не значит, если пользоваться циркулем и линейкой. Так обстоит и с нашим методом».

Дж. Ст. Милль, хотя и не разделял таких далеко идущих претензий Бэкона, все же считал индуктивные методы действенным инструментом открытия и доказательства причинных связей в природе. Именно эти методы, по его мнению, дают нам первоначальные обобщения, от которых зависит последующее построение гипотезы.

В действительности же эти методы требуют обращения к некоторым гипотезам, с помощью которых отделяются факторы существенные от несущественных, главные от второстепенных. В самом деле, применение метода сходства требует выделения единственного общего признака или фактора всех случаев явления. Метод различия основан на сравнении случаев, которые отличаются только одним признаком. Между тем предметы и явления реального мира обладают множеством всевозможных общих и различных свойств. Чтобы выделить среди них свойства, отношения или факторы, которые являются существенными для целей нашего исследования, мы должны заранее располагать некоторой гипотезой. Так, в примере с падением монеты и пера в качестве существенного фактора, оказывающего влияние на процесс, выступает сопротивление воздуха. Соответственно такой гипотезе в дальнейшем и строится эксперимент. Однако заранее трудно определить, будет ли тот или иной фактор существенным для протекания явления. Мы можем выяснить это лишь с помощью гипотезы, проверив на опыте те следствия, к которым она приводит. Таким образом, методы классической индукции Бэкона и Милля не могут служить канонами открытия новых научных истин, так как сами нуждаются в использовании дополнительных гипотез.

Естественно возникает вопрос: в чем же заключается значение этих методов? Первая и основная функция индуктивных методов состоит в элиминации, или исключении, из числа возможных гипотез таких, которые не удовлетворяют имеющимся эмпирическим данным. Допустим, что для объяснения причины некоторого явления предложено множество взаимно исключающих, или альтернативных, гипотез: Н1 ,Н2, Н3... Нn. Чтобы найти среди yих единственно возможную причину, следует сопоставить эти гипотезы с данными наблюдения или эксперимента. Если при этом, например, обнаружится, что при наличии факторов, сформулированных в гипотезе Ну, явление будет отсутствовать, то по методу сходства мы можем исключить гипотезу Н1, как возможную причину возникновения исследуемого явления. Аналогичным образом используются для элиминации методы различия и сопутствующих изменений. После исключения из числа возможных причин гипотезы Н1 причину исследуемого явления мы должны искать среди дизъюнкции оставшихся гипотез:

Н2 V Н3 V... V Нn.

Последовательно элиминировав (элиминация — исключение неизвестного из системы уравнений) все другие гипотезы, кроме одной оставшейся, мы приходим к обнаружению гипотезы, служащей для объяснения причины явления.

Может случиться, что, исключив все гипотезы, мы так и не найдем причину явления. И в этом нет ничего удивительного, ибо законы индукции дают возможность элиминировать неподходящие гипотезы, но не обеспечивают нахождение наиболее вероятных гипотез. Методы элиминативной индукции суживают область поисков возможных гипотез и тем самым обеспечивают как бы отрицательный подход к истине. В большинстве случаев они не дают никаких указаний относительно того, как найти подходящую гипотезу. Только в некоторых простейших случаях с их помощью можно построить соответствующую гипотезу. Так, опираясь на метод сопутствующих изменений, мы можем сформулировать гипотезу о том, что длина металлического стержня изменяется с изменением его температуры. Эта гипотеза, действительно, представляет индуктивное обобщение о взаимосвязи между такими эмпирически наблюдаемыми свойствами или величинами, как длина и температура стержня. Наблюдая на опыте изменение длин различных стержней из различных металлов в зависимости от изменения их температуры, можно придти к упомянутой гипотезе.

Можно поэтому сказать, что вторая функция методов классической индукции состоит в том, что они дают возможность устанавливать простейшие гипотезы о зависимости эмпирически наблюдаемых свойств предметов и явлений. Однако здесь наряду с элиминативной индукцией мы обращаемся также к индукции энумеративной (т. е. индукции через перечисление частных случаев обобщения).

Эмпирические обобщения, гипотезы и законы, получаемые с помощью методов индукции, играют заметную роль на первоначальной стадии научного исследования, которая связана с анализом и обобщением информации, добытой с помощью эксперимента или систематических наблюдений.

Теоретическая стадия исследования связана с использованием таких гипотез и законов, в которые входят понятия или термины, не являющиеся непосредственным отображением эмпирически наблюдаемых свойств и отношений.

B зарубежной литературе такие понятия часто называют понятиями о ненаблюдаемых объектах. Так, например, для объяснения расширения тел при нагревании в свое время была предложена молекулярно-кинетическая гипотеза. Эмпирически наблюдаемое расширение тел при нагревании она объясняла увеличением скорости движения мельчайших частиц вещества — молекул, которые являются эмпирически ненаблюдаемыми объектами.

Одна из причин того, что теоретические гипотезы и законы не могут быть получены из данных опыта, состоит в том, что опыт дает нам знание только об эмпирически наблюдаемых свойствах и отношениях явлений Формы же теоретического исследования, к которым принадлежит и гипотеза, стремятся обнаружить их глубокий внутренний механизм, раскрыть их сущность, которая хотя и выражается в явлениях, но не дана в них непосредственно. Для этого нет другого пути, кроме систематического выдвижения гипотез и последующей их проверки на опыте.

Не существует никакой механической процедуры, или, лучше сказать, алгоритма, который бы гарантировал получение наиболее вероятных гипотез из имеющихся эмпирических данных. Поэтому нельзя построить такую индуктивную машину, которая бы создавала новые гипотезы в опытных науках. Гипотезы и теории не выводятся из опыта, а создаются исследователем, чтобы объяснить результаты опыта. Ясно поэтому, что индуктивная логика не может заменить ни «остроту ума», ни опыт ученого, как об этом мечтал Ф. Бэкон. Даже дедуктивная логика, которая оперирует правилами достоверных умозаключений, не может научить нас, как из данных аксиом выводить новые, интересные теоремы.

Нельзя поэтому построить такую дедуктивную машину, с помощью которой можно было бы получать новые теоремы из заложенных в нее аксиом. В этом отношении роль индуктивной и дедуктивной логик одинакова: они должны служить в качестве определенного стандарта рассуждения, т. е. выполнять нормативную функцию.

Так, правила дедукции помогают нам установить, является ли то или иное доказательство логически обоснованным, т. е. соответствует ли каждый шаг такого доказательства правилам дедуктивных умозаключений. Обнаружение же самой теоремы, путей, которыми шел ученый к ее открытию, выходит за сферу компетенции логики.