Естественно-научное познание: структура и динамика. Основы методологии естественно-научного познания

- специфичной является логика системного исследования. При аналитическом исследовании осуществляется расщепление предмета, а затем изучается каждый из составляющих его компонентов. Причем каждый из элементов познается до бесконечности вглубь от одной сущности к другой. Логика системного исследования иная. Здесь разделение объекта и анализ его компонентов осуществляется вглубь не до бесконечности, а до определенного предела. Критерием является такая глубина проникновения в структурные компоненты, которая необходима для научного объяснения и описания объекта как определенной целостности;

- системные исследования достигают своей цели только тогда, когда сам познавательный процесс организован по законам целостности, подчинен получению интегративного знания. Применяемые методологические принципы, категориально-понятийный аппарат, исследовательские процедуры, методы и приемы должны быть подобраны так, чтобы они обеспечивали создание интегративной модели.

Таким образом, системные исследования представляют собой особый вид познавательной деятельности, изучающей объект как целостность, располагающую собственным арсеналом познавательных средств, имеющих междисциплинарный характер.

Системный подход является методологией системного исследования. Он сосредоточивает внимание на получении универсального знания о системных объектах, их качественной определенности, закономерностях существования, механизмах взаимодействия, образующих целостность компонентов, характере и содержании их связей и отношений.

Основные положения системного подхода определяются в общей теории систем, которая изучает закономерности, принципы и методы функционирований и развития целостных объектов реального мира, Теория систем включает в себя системологию и системные исследования.

Системология - специфическое направление общей теории систем, которое представляет конкретные процессы и явления в качестве систем, обосновывает наличие определенных системообразующих признаков у конкретных объектов, классифицирует и описывает их.

Теория систем в настоящее время развивается в нескольких направлениях: теория жестких систем, имеющих прочные и устойчивые связи и отношения. К таким системам относятся системы неживой природы; теория мягких систем, имеющих собственную структуру, реагирующих на внешние воздействия, но сохраняющих внутреннюю сущность и способность к функционированию и развитию; теория самоорганизации. Самоорганизующиеся системы - это самовосстанавливающиеся системы, к которым относятся все живые системы. Изучением самоорганизующихся систем занимается перспективная отрасль научного знания - синергетика.

Алгоритмический подход тесно связан с кибернетикой и конструктивным направлением в математике. Широко используется при описании процессов функционирования систем управления, информационных процессов, сложных систем и т.д. Особо важную роль играет в науках о поведении, психике и обучении. В науках, имеющих дело с интеллектом, алгоритмический подход выступает как некоторая система предписаний, в соответствии с которыми исследователь подходит к изучению процесса переработки информации человеком, а также как средство, язык, применяемый в рамках различных приемов самого исследования (наблюдение, эксперимент, моделирование).

При описании процессов переработки информации человеком приходится говорить об алгоритме лишь в форме алгоритмического предписания. Для алгоритмов, применяемых в математической логике, характерно отвлечение от человеческого фактора и формализация приемов рассуждения. Применение алгоритмического подхода целесообразно в тех случаях, когда существует возможность представить изучаемое явление в виде процесса, подчиняющегося строгим правилам.

Вероятностный подход основывается на понятии вероятности и ориентирует исследователя на изучение процессов как некоторых статистических ансамблей. Применение вероятностного подхода к исследованию процессов нацелено на выявление статистических закономерностей. Наложение большого числа случайных обстоятельств. порождающих статистические закономерности, во многих случаях приводит к результатам, практически не зависящим от случая, что дает право говорить о закономерностях.

Информационный подход - выделение и исследование информационного аспекта различных явлений действительности. Наукой все глубже осознается факт, что без изучения феномена информации познание мира не может считаться сколько-нибудь полным и адекватным. В рамках информационного подхода живые системы изучаются как устройства для переработки информации Основные задачи исследования заключаются в определении потоков информации, их объемов, способов кодирования, алгоритмов переработки. Данный подход не принимает во внимание внутреннее строение систем, если они одинаковым образом перерабатывают информацию и оказываются эквивалентными в информационном смысле.

4. Современные тенденции развития

методологии естественно-научного познания

Итак, в современных естественно-научных исследованиях используются самые различные методы и методологические приемы.

Следует отметить, что вопросы методологии естественнонаучного анализа (да и вообще мето-дологии науки) и совокупность используемых методов ана-лиза не выступают застывшими, раз и навсегда данными. Напротив, в разные исторические периоды и в разных науч-ных контекстах на первый план выходят различные методо-логические принципы и разные группы методов. Отчасти это зависит от предпочтений конкретных деятелей науки, иссле-дователей, но в большей мере все же от существа стоящих перед исследователем задач, от специфики самих объектов научного анализа.

Положение в области методологии резко меняется в ходе научных революций, время от времени происходящих в на-уке вообще, и в научном естествознании, в частности. В ходе таких революций меняются не только какие-то блоки, секто-ра научных методологий, но даже сама так называемая «па-радигмам науки, по выражению американского историка науки Т. Куна (1922--1996). Под парадигмой науки обычно понимают совокупность убеждений, ценностей, норм и тех-нических средств, принятых научным сообществом и обеспе-чивающих существование научной традиции. Например, к парадигмам, по мнению Т. Куна, можно отнести аристоте-левскую динамику, птолемеевскую астрономию, ньютоновс-кую механику.

Периоды спокойного, нормального развития науки исто-рически сменяются особыми "скачками", приводящими к смене господствующих парадигм. В результате перед учены-ми встают сложные задачи верного выбора в своем исследо-вании конкретной научной парадигмы, а в ряде случаев и умения творчески использовать разные наборы методологи-ческих программ и приемов. И это вовсе не проявление мето-дологической неграмотности, методологического "анархизма", беспринципности отдельных ученых, как считали ранее не-которые борцы за "чистоту" научной методологии, а ско-рее естественное стремление современных ученых использо-вать весь разнообразный арсенал действенных научных мето-дов при изучении сложных, многокачественных и многофунк-циональных объектов. Разумеется, при этом всегда остается и проблема корректности и обоснованности использования учеными конкретных групп методов в рамках данного иссле-дования. Важно и то, что сам объект, его качественная специ-фика как бы "задают тон" научного исследования.

Развивая этот аспект анализа, можно зафиксировать не-которые принципиальные особенности современной методо-логии научного естествознания

Прежде всего исследователи отмечают широкое распрос-транение идей и методов синергетики -- теории самооргани-зации и развития сложных систем любой природы. В синер-гетике убедительно показано, что современная наука имеет дело с очень сложноорганизованными системами разных уров-ней организации, связь между которыми осуществляется че-рез взаимопереходы гармонии и хаоса. Отличие синергетического взгляда от традиционного, очевидно, состоит в пере-ходе от исследования простых систем к сложным, от закры-тых к открытым, от линейности к нелинейности, от равно-весных форм к неравновесным, от господства стабильности к господству нестабильности.

Среди ключевых идей синергетики, существенно влияю-щих на методологию изучения природных процессов и явле-ний, можно выделить следующие:

- для современного реального мира существенной его ха-рактеристикой является эволюционность, необратимый харак-тер процессов развития, а также возможность решающего вли-яния малых событий и действий на общее течение событий;

- для сложноорганизованных целостных систем харак-терна не единственность, а множественность путей развития, что не исключает момент их строгой количественной заданности, а также возможность выбора из общего числа вариан-тов неких оптимальных;

- сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути развития, а необходимо понять, как можно способствовать проявлению их собственных тенденций развития;

- в развитии сложных систем встречаются некие точки бифуркации, где возможны различные варианты дальнейше-го развития, где происходит ветвление дальнейших направ-лений развития;

- взаимодействие системы с внешним миром, ее погруже-ние в неравновесные состояния может стать исходным пунк-том в формировании новых динамических состояний - диссипативных структур;

- на всех уровнях самоорганизации источником порядка является неравновесность, которая есть то, что порождает «по-рядок из хаоса», вызывает возникновение нового единства;

- хаос может выступать в качестве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции;

- по мере усложнения организации систем происходит одновременное ускорение процессов развития и понижение уровня их стабильности;

- зная основные тенденции самоорганизации системы, мож-но в какой-то мере регулировать процесс ее дальнейшей эво-люции, ускорять или замедлять, оптимизировать формы про-текания процессов.

Как нетрудно видеть, идеи синергетики существенно ме-няют общие исследовательские подходы к сложным объек-там науки. Хотя, разумеется, синергетику нельзя рассматри-вать как некую "панацею" современной науки, и использовать ее необходимо в единстве с традиционными методами научного познания.

Еще одним принципиальным методологическим моментом современного естествознания выступает укрепление парадигмы целостности, то есть осознание необходимости глобального всесто-роннего взгляда на мир. Здесь фиксируется единство общества, биосферы, ноосферы, техносферы и т.п., макро-, микро- и мегамиров. Вся Вселенная предстает при этом единой, подчиняю-щейся действию неких пока малопознанных законов, когда господствует единство ритмов и гармонических рядов.

В современной науке укрепляется и находит все более широкое применение идея эволюционизма - глобального, локального, универсального, а также родственная ей идея коэволюции, то есть сопряженного, взаимообусловленного изме-нения систем или частей внутри целого. Идея эволюциониз-ма подчеркивает определенный характер процессов развития современных систем, где на первый план выходит момент саморазвития, саморегулирования. В свою очередь, идея коэ-волюции сегодня предстает поистине универсальной, прони-зывающей все мыслимые эволюционные процессы. Важно и то, что в процессе коэволюции разных систем и подсистем, как правило, не наблюдается подавление одними из них дру-гих, а происходит их взаимная адаптация, "мягкая притир-ка" друг к другу.

Исследователи отмечают также принципиальное измене-ние характера объекта исследования и усиление роли меж-дисциплинарных комплексных подходов к его изучению. Поскольку объектами современной науки стали, как прави-ло, сложные системы, постольку они предстают многокаче-ственными и полифункциональными, требующими при изу-чении их свойств и тенденций развития использования средств разных научных дисциплин, формирования особых научных коллективов, включающих в себя представителей самых раз-ных научных направлений.

Объектом современной науки (и естествознания в том чис-ле) становятся сегодня так называемые "человекоразмерные" системы: медико-биологические, экологические, системы "человек - машина" и т.п.

Происходит также самое широкое включение в поле зре-ния естествознания человеческой деятельности, соединение объективного мира и мира человека, преодоление разрыва объекта и субъекта.

В естествознании XX века формируется и получает все более широкое распространение так называемый "антропный" принцип. Именно этот принцип устанавливает связь суще-ствования человека (как наблюдателя) с физическими пара-метрами Вселенной и Солнечной системы, а также с универ-сальными константами взаимодействия и массами элемен-тарных частиц.

Согласно антропному принципу. Вселенная должна рассматриваться как сложная самоорганизующаяся система, при-чем включенность в нее фактора человека не может быть от-брошена как некое проявление научного романтизма или эк-стремизма. Здесь следует подчеркнуть, что человекоориентированный подход вполне логично вытекает из общей тенден-ции гуманизации современной науки.

Заключение.

Наука все более отказывается от так называемого "неза-висимого наблюдателя" как идеального типа деятеля науки. Напротив, человек, его цели и ценности прямо и косвенно становятся в центр любого научного исследования, как бы далеко оно не отстояло, на первый взгляд, от собственно гу-манистической проблематики.

Следует отметить и то, что в современной естественной науке постоянно усиливается уровень математизации тео-рий на фоне роста уровня их абстрактности и сложности. Это привело к тому, что работа с новыми естественнонауч-ными теориями из-за высокого уровня абстракций вводи-мых в них понятий превратилась в новый и своеобразный вид деятельности. В этой связи некоторые ученые говорят, в частности, об угрозе превращения теоретической физики в математическую теорию. Компьютеризация, усиление аль-тернативности и сложности науки сопровождается измене-нием и ее "эмпирической" составляющей. Речь идет о том, что появляются все чаще сложные, дорогостоящие прибор-ные комплексы, которые обслуживают исследовательские коллективы и функционируют аналогично средствам про-мышленного производства.

В современной науке резко возросло значение вычисли-тельной математики, ставшей самостоятельной ветвью мате-матики, т.к. ответ на поставленную задачу зачастую требует-ся дать в числовой форме. Поэтому важнейшим элементом современного научного прогресса становится математическое моделирование, суть которого в том, что осуществляется за-мена исходного объекта соответствующей математической моделью и в дальнейшем ее изучение, экспериментирование с нею на ЭВМ и с помощью вычислительно-логических алго-ритмов. Особенно важна связка математического моделиро-вания с синергетикой в связи с ростом зоны неопределеннос-ти, хаосомности процессов, идущих во Вселенной в целом и в отдельных ее секторах.

Таковы основные концептуальные феномены, происходящие в структуре методологии современного естествознания.

Литература:

1. ** Идеалы и нормы научного исследования. Минск, 1981.

2. ** Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Законы эволюции и самоор-ганизации сложных систем. М., 1994.

3. ** Концепция самоорганизации. Становление нового образа научного мышления. М., 1994.

4. ** Кравец А.С. Методология науки. Воронеж, 1991.

5. ** Лешкевич Т.Г. Философия науки. Ростов-на-Дону, 1999.

6. * Концепции современного естествознания / Под ред. С.И. Самыгина. Ростов н/Д, 2001.

7. ** Лучшие рефераты. Концепции современного естествознания. Ростов н/Д, 2002.

8. * Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. М., 2002.

9. ** Скопин А.Ю. Концепции современного естествознания. М., 2003.