Мови географічної науки

Міністерство освіти і науки Україні

Геолого-географічній факультет

Мови географічної науки. Порівняльний аналіз

(Курсова робота)

Виконав:

Перевірив:

Харків - 2009

План

Вступ. Функції наукової мови

1. Структура штучно створюваних мовних систем

2. Термінологія як мова науки

3.1. Математика як мова науки

3.2. Геометрія як мова просторових форм в географії

3.3. Імовірнісна мова географії

4. Картографія як мова географічної науки

5. Порівняння географічних мов

Висновки

Список літератури

Проблемне питання про значення, походження, функції мови науки ставили такі відомі вчені, як Альберт Ейнштейн, Айзек Азімов, з географів Девід Харвей, Олександр Ласточкін. Проаналізувавши сучасну наукову літературу можна знайти імена Бруно Штрекера, фахівець в області комунікативної лінгвістики, російських філософів В'ячеслава Нестерова і Дмитра Айдукевіча.

Професор лінгвістики Аугсбургського університету Штрекер Бруно відзначає, що наукова мова має бути інформаційною, релевантною і гранично ясною [1]. Наука не може існувати без мови, оскільки тоді б досвід накопичений дослідником залишався б тільки на рівні його індивідуального пізнання. Ейнштейн пише: “Наднаціональний характер наукових понять і наукової мови обумовлений тим, що вони були створені кращими умами всіх часів і народів. Наодинці (і проте в спільному зусиллі, якщо розглядати їх кінцеву мету) вони створили духовні знаряддя для технічної революції, що перетворила за останнє століття життя людства. Створена ними система понять служила дороговказною ниткою в дикому хаосі плотських сприйняттів і навчила нас витягувати спільні істини з індивідуальних спостережень ” [2. с.407]

Так само, як і природна мова, наукова мова має свою граматику. У природній мові роль членів речення грають іменники, дієслово та інші члени речення. А яка граматика наукових мов? Ейнштейн наводить такий приклад: «Разглянемо… мову евклідової геометрії і алгебри. Є деяке число незалежних понять і символів, що вводяться незалежно, таких, як число, пряма, крапка, а також фундаментальні правила комбінування цих понять. Разом вони утворюють основу для побудови або визначення всіх впорядкованих тверджень та інших понять. Зв'язок між поняттями і твердженнями, з одного боку, і даними плотських відчуттів -- з іншою, встановлюється шляхом операцій рахунку і виміру, визначених з достатньою чіткістю» [2. с.407].

Тема мови науки є також актуальною для сучасної географії. Безліч праць сучасних географів показують, що спостерігається тенденція до зміни парадигм в географії, відбувається також комп'ютеризація і гуманізація цієї науки. Зміна технічного апарату і наукової спрямованості вимагає впровадження нових мов науки та зміни тих мов, які вважаються традиційними.

В ході цієї роботи будуть розглянуті такі наукові мови, що використовуються в географії: термінологічна, картографічна і математична, а також проведений порівняльний аналіз цих наукових мов.

1. СТРУКТУРА ШТУЧНО СТВОРЮВАНИХ МОВНИХ СИСТЕМ

Штучні спеціалізовані мови представляють собою об'єктивний і універсальний засіб для аналізу. Розглянемо природу штучних мов.

Аспекти наукової мови:

· прагматичний - те, як мова сприймається людиною;

· семантичний - співвідношення між символами мови, поняттями і термінами, які якось співвіднесені з чуттєвим досвідом;

· синтаксичний (внутрішня структура, або “граматики”, мови).

Синтаксична система, елементи і правила побудови якої не визначені щодо класів об'єктів або постулатів процесів, називається чисто формальною мовою. Система ж, в якій використовуваним термінам надано деяке значення, називається інтерпретованою мовою.

Чисто синтаксична система, представляє систему формальних правил. Наприклад, в нас є певне дослідження, яке ми позначимо за К. Ми можемо побудувати числення, встановивши спершу знаки, використані в К. Ці знаки утворюють елементи, або “словник ”, К. Потім встановлюється низка правил утворення речення, що діють в К. Вони вказують на те, які поєднання елементів допустимі, а які не допустимі, тобто чи утворює дане поєднання елементів “речення ”. Крім того, може бути висунута низка визначень, що встановлюють можливість утворення нових елементів за допомогою поєднання старих; таким чином, словник може бути розширений за рахунок “нових ” слів, якщо вирішити деякі поєднання з існуючих слів. Докази і виводи в численні виконуються шляхом висунення лави первинних пропозицій і правил перетворення (наприклад, дедуктивних правил виводу). Первинні речення відіграють роль аксіом, з яких можна виводити інші речення, або теореми. Ці синтаксичні правила дають повний опис структури наукових теорій.

Семантична система, або інтерпретоване числення, має ту ж структуру, що і синтаксична, але, крім того, повинна містити низку правил позначення і низку правил, що визначають умови істинності речень, що входять в К.

Наука вимагає ясності і точності вислову. Природна мова не дозволяє досягти цієї мети, оскільки одне слово, по-перше, може нести декілька смислових значень, по-друге, вислів може не містити всієї необхідної інформації, по-третє, кожна людина інтерпретує один і той же сенс слова по-різному. Тому встає проблема коректності відображення висловлювання: необхідна спеціальна мова, яка вирішує проблеми пов'язані з суб'єктивністю життєвого досвіду, багатозначністю слів і неясністю граматичних побудов, мовний бар'єр між вченими різних країн. Бруно Штрекер пише, що наука - це справа не однієї нації, а всього світу; також він відзначає що в багатьох країнах Європи використовувався національний термінологічний апарат (у приклад приводить тоталітарні держави Третій Рейх і СРСР), що викликає деякі складнощі з перекладом з одніє мови на іншу. В наш час універсальною мовою для учених всього світу слугує латинська.

Географія використовує як загальнонаукову термінологію, так і конкретнонаукову і спеціальну. Терміни можуть бути загальновизнаними, тими, що розвиваються, і псевдонауковими [3].

Термін (від лат. “terminus” - кордон, межа) - слово або поєднання слів, що позначає спеціальне поняття, що вживається в науці, техніці, мистецтві [4]. З визначення видно, що термін створює понятійні рамки певному визначенню. Формулювання терміну вимагає таких правил:

1. Термін повинен бути об'єктивним.

2. Термін має бути однозначним.

3. Термін повинен мати точно визначену область значень, тобто повинна існувати визначена множина об'єктів, що описуються цим поняттям [5].

Айзек Азімов, відомий фізик, в своєму словнику «Мова науки» описав деякі з термінів, які стали часткою сучасної наукової мови, в тому числі географічної [6]. Азімов показав, що багато слів пройшли довгий шлях становлення, перш ніж вони стали термінами.

Отже, можна підвести деякі підсумки. На відміну від слів природної мови, термін завжди описує строго визначену, єдину для всіх, множину матеріальних об'єктів або їх взаємодій і стосунків. Така єдність досягається завдяки тому, що кожен термін має строге визначення, і для розуміння терміну необхідно знати також визначення всіх термінів, використаних в його поясненні, аж до базових, невизначуваних, понять. В той же час, для розуміння терміну, необхідно уявляти собі ту фізичну реальність, яка за ним стоїть. Якщо за терміном не стоїть ніяка фізична реальність, він позбавлений сенсу.

3.1 МАТЕМАТИКА ЯК мова науки

Специфікою математики є те, що вона носить аналітичний і апріорний характер, тобто математичні виводи можуть бути перевірені на практиці. На думку Харвея, теоретичну математику можна розглядувати як синтаксичну систему, а прикладну математику як семантичну. Математика - це одна з головних мов науки, що дозволяє отримувати інформацію, яку важко витягувати з об'єктивної реальності, що вивчається. Ця наука має не лише функцію кількісного опису досліджуваного об'єкту, але і функцію якісного відображення, наприклад Леві-Строс відзначав, що математична логіка, теорія множини і топологія знаходять своє вживання при аналізі багатьох якісних проблем, досліджуваних етнографами [7]; також і суспільна географія, історична географія не вдаються до кількісних розділів математики [5]. Відображення структури реального світу в математичну систему відбувається в декілька послідовних етапів:

1. Заміна емпіричних понять і положень математичними.

2. Виведення висновків з отриманих математичних посилань.

3. Заміна деяких виведених математичних положень емпіричними.

4. Експериментальне підтвердження вищезазначених емпіричних положень.

Емпіричні поняття на першому етапі мають бути чітко сформульовані, оскільки неможливо буде узагальнити емпіричні виводи математичними формулами. Також існує проблема некоректного вибору формули, наприклад, коли нелінійні функції дослідник намагається пояснити лінійними рівняннями. Для коректної інтерпретації отриманих результатів мовою науки слід врахувати декілька правил:

1. Необхідними передумовами вживання математичного числення є:

а) розробка точних, недвозначних і емпірично обґрунтованих понять;

б) точний виклад співвідношень між цими поняттями.

2. Математичне числення, вибране, щоб відображувати ці поняття і співвідношення, має бути по можливості:

а) простим и зручним у використанні;

б) точно відображувати емпіричні поняття;

в) точно відображувати структуру і характер виявлених співвідношень.

3. Застосовуючи математичне числення, треба враховувати допущення, зв'язані з використанням вибраної моделі, і, наскільки це можливо, гарантувати, щоб вони узгоджувалися з умовами реального світу, що вивчалися, або з методом опису цих умов.

4. Якщо з метою задовільнення умовам застосування обраної математичної моделі дещо видозмінюються поняття і відносини, то необхідно ретельно перевірити, наскільки ці видозміни правомірні з емпіричної точки зору.

Математика є універсальною мовою всіх наук поряд з термінологією. Нижче приведена схема використання математичної мови в при вирішенні географічних проблем (рис.1).

Рис.1 Математична мова при вирішенні географічних проблем (8, с.174)

Формалізовані мови математики можна застосовувати в географії лише за умови, що її просторові поняття точно і однозначно визначені, і що можна вказати на математичну мову відповідну для аналізу цих понять. Спільною просторовою мовою географії є мова широт і довгот. На цій мові назви пунктів замінюються відповідним координатам, завдяки чому стає можливим визначення відстані між будь-якими двома пунктами, застосовуючи правила розрахунку.

Якщо виходити із сфероїдальності форми Землі, то всі крапки на її поверхні і всі стосунки між ними можна представити за допомогою формалізованого апарату геометрії. Розглянемо просторові мови географії.

Просторово-часова і субстанціональна мови. Просторово-часову мову описує положення об'єкту або явища у просторі і в часі за допомогою чотирьох координат x, y, z, t. Субстанціональна мова - мова непросторових координат, що визначає об'єкт або явище виходячи з набору його властивостей p1, p2 ..., pn.

Річ займає деяку область в чотиривимірному просторово-часовому континуумі (рис.2). В даний момент часу річ представляє собою деякий поперечний перетин через займану нею просторово-часову область. Його називають зрізом цієї речі (річ-момент).

Основні форми просторових мов:

1. Індивідуалізований одиничний об'єкт представляється таким, що займає деяку просторово-часову область, тобто визначається за протяжністю речі в перебігу всіх тимчасових інтервалів.

2. Індивідуалізований об'єкт розглядається як елемент просторової області без тимчасової міри - наприклад, районування за деякий даний момент часу.

3. Об'єкт представляється як множина просторово-часових точок. Ця мова дозволяє описувати явища у просторі і часі

Рис.2. Схема впорядкування географічних даних (8, с. 200)

Топологія. Топологія є якісною геометрією. Вона розглядає тільки ті зв'язки між точками фігури, що залишаються нерозривними. Топологія оперує властивостями, що торкаються цілісності об'єктів. Прикладом може служити вивчення мережі транспортних ліній, що сполучають населені пункти. Топологія використовує теорію графів, і переймає термінологію цієї теорії: ребро, шлях, вузол, вершина. Рішення, що отримуються за допомогою теорії графів: оцінки зв'язаності різних мереж, встановлення найкоротших шляхів.

Проектна геометрія - мова перетворення однієї системи координат в іншу, тобто перехід від однієї просторової мови до іншої. Наприклад, перехід від мови трьох координат (x, y, z), що можуть бути використані для опису рельєфу (горбів, височин, западин поверхні, що відображуються) до мови двох координат (x, у). Так, наприклад, створюються карти, в яких деформується проекція, з метою переходу від карти з нерівномірним розподілом щільності даного параметра до карти з рівномірною щільністю (конформне перетворення). Таким чином, виключається просторова мінливість в розподілі територіальних ресурсів для реалістичнішого відображення об'єктивних показників.

Геометрія Евкліда. У географії найбільше поширення має сферична геометрія, але також і геометрія Евкліда не втрачає своєї актуальності завдяки простоті вимірів просторових координат. Але щоб уникнути помилок пов'язаних із сферичністю планети, відстань між досліджуваними об'єктами не повинна перевищувати 400 км.

Просторові теорії географії часто відштовхуються від основ системи Евкліда. Так вводяться допущення: плоска рівнина, однакові можливості перевезень по всіх напрямках, рівномірний розподіл ресурсів для того, щоб врахувати неевклідові властивості реальних просторових систем. Наприклад, кільця моделі Тюнена зазнають деформації і зсувів, тому Тюнен розробив грубо наближений спосіб перетворення карти.

Геометрія Мінковського. Застосовується для відображення координат в чотиривимірному просторі з врахуванням теорії відносності Ейнштейна.

На чотиривимірній просторово-часовій мові координат Мінковського, що відображає теорію відносності, одночасність двох подій - x і у - визначається як стан, при якому сигнал від х не може досягти у, і навпаки. Таким чином, уявлення про одночасність подій зводиться до поняття про невизначеність їх порядку. А значить, для фізичного сигналу (гранична швидкість поширення якого визначається швидкістю світла) одна секунда на осі просторово-часового графіка Мінковського еквівалентна 300 000 км. по звичайній осі відстаней, що забезпечує відсутність (для земних масштабів) помітної відмінності з постулатами геометрії Евкліда. Проте підхід пов'язаний з вивченням дифузії інформації, а при цьому швидкість поширення сигналу обумовлена швидше суспільними чинниками, ніж фізичними. Тим самим вся методика використання чотиривимірної просторово-часової мови при аналізі завдань економічної географії виявляється досить складною, оскільки суспільні процеси далеко не інваріантні щодо часу.

3.3 Імовірнісна мова географії

У географії імовірнісний підхід використовується з двох точок зору. Перша стосується застосування терміну для визначення конкретної філософської позиції відношенні знання і пізнання. Значення терміну тут, хоча і декілька розпливчате, є більш спеціальним і, безумовно, представляє великий інтерес в тому відношенні, що грає важливу роль у визначенні цілей географічного дослідження. Друге виключення пов'язане із застосуванням математичної мови теорії імовірності як модельної мови, придатної для обговорення географічних проблем. Дедуктивні властивості цієї мови знайшли вживання при моделюванні географічних явищ, тоді як недедуктивні мови забезпечили кількісну перевірку, деяку міру істинності висунутої гіпотези в світлі отриманих даних.

Філософський вміст імовірнісних обґрунтувань в географічному пізнанні. У науці немає єдиної думки з питання про те, чи обов'язково в основі будь-якої адекватної теорії дійсності повинна лежати вірогідність, або ж сама теорія вірогідності функціонує лише як зручне модельне відображення процесів реального світу, які при необхідності можуть бути пояснені за допомогою теорії, що зовсім не звертається до імовірності. Використання імовірнісних уявлень в науці знаходить декілька різних філософських пояснень:

1. Світ управляється незмінними випадковими процесами.

2. Наше невідання таке велике, що ми вимушені вдаватися до імовірнісних обґрунтування.

3. При дослідженні масових подій теорія вірогідності більш зручна за будь-яку іншу теорію.

4. Світ підкоряється точним законам, але складні взаємодії краще всього досліджувати за допомогою теорії імовірності.

Не можна довести, чи керується світ законами випадку або ні, але важлива переконаність в конкретній філософській інтерпретації, бо ця переконаність визначає відправну точку дослідника в його діяльності.

Дедуктивна побудова імовірнісного числення і аналіз географічних явищ. Імовірність розглядається як функція множини, задана на підмножинах простору вибірок. Теорія імовірності розглядає стосунки між невизначуваними об'єктами.

Придатність дедуктивної вірогідності як моделі географічних явищ повинно відбуватися по схемі, що відображує на рис.3

Рис.3 Дедуктивна модель імовірності (8, с. 251)

Географічні явища і частотна імовірність. При частотній інтерпретації імовірності вибірковий простір найзручніше тлумачити як те, що містить всі можливі результати деякого експерименту.

Частотна версія теорії імовірності дає зручну модель для опису множини даних, а також цілу низку стаціонарних і динамічних моделей, корисних при вирішенні деяких географічних завдань. Обговорення цих моделей може вести до нових гіпотез, а також гіпотетико-дедуктивному об'єднанню гіпотез. Потрібно мати на увазі, що ці гіпотези є статистичними, і що формулювання географічних гіпотез на цій мові зв'язана з важливими припущеннями. Відповісти на питання, як далеко можна заходити у використанні теорії імовірності при вивченні географічних явищ, можна лише після ретельного зважування вигод, що набувають, і кількості інформації, що втрачається при такому підході.

Географічні явища і суб'єктивна імовірність. Суть даної мови - знаходити рішення в умовах їх невизначеності. Ця інтерпретація забезпечує дослідника емпіричною теорією, що дозволяє глибоко проникнути в суть реальних ситуацій, що вимагають ухвалення рішень. Якщо вірно, що форми просторового розподілу, які вивчає географія людини, є результатом свідомих рішень, і що всю багатоскладовість взаємодіючих сил, що створюють ці форми, можна спіткати шляхом аналізу вирішених задач, то така нормативна схема дослідження процесу ухвалення рішень набуває великого значення.