Эвристические методы научного познания

По характеру той стороны объекта, которая подвергается моделированию, различают моделирование его структуры и моделирование его поведения (функционирования, протекающих в нем процессов и т.п.) Это различие приобретает четкий смысл в науках о жизни, где разграничений структуры и функции систем живого принадлежит к числу фундаментальных методологических принципов исследования, и в кибернетике, делающей акцент на моделирование функционирования систем.(стр. 373. Философский энциклопедический словарь / Редкол.: С.С. Аверинцев, Э.А. Араб-Оглы, Л.Ф. Ильичев и др. - 2-е изд. - М.: Сов.энциклопедия, 1989 - 815 с.).

Исследование мысленных моделей обычно связано с применением других общенаучных и специальных методов. В частности, неизбежно использование гипотетико-дедуктивного метода - хотя бы потому, что модель является некоторым возможным, предположительным (гипотетическим) вариантом оригинала, который (вариант) можно проверять с помощью вытекающих из него следствий. Также изучение какого-либо явления на модели есть особый вид эксперимента - модельный эксперимент, отличающийся от обычного эксперимента тем, что в процесс познания включается «промежуточное звено» - модель, являющаяся одновременно и средством, и объектом экспериментального исследования, заменяющим оригинал. В частном случае такого эксперимента - в модельно-кибернетическом эксперименте - вместо «реального» экспериментального оперирования с изучаемым объектом находят алгоритм (программу) его функционирования, который и выступает в качестве модели.(стр. 373. Философский энциклопедический словарь / Редкол.: С.С. Аверинцев, Э.А. Араб-Оглы, Л.Ф. Ильичев и др. - 2-е изд. - М.: Сов.энциклопедия, 1989 - 815 с.).

Моделирование приобрело статус метода научного исследования в середине ХХ века, хотя для решения отдельных задач модели использовались еще в эпоху Возрождения. В частности, Филиппе Брунеллески (1377-1446) пользовался моделированием при проектировании собора во Флоренции. Микеланджело Буонаротти (1475-1564), итальянский архитектор, скульптор, ученый, один из создателей архитектуры Возрождения и теории научной перспективы, проверяя свои предположения и расчеты, создал модель купола собора святого Петра в Риме. Стр. 321. Философия: Учеб.пособие с хрестоматийными извлечениями / Е.З. Волчек. - Мн.: «Интерпрессервис»; «Экоперспектива», 2003. - 544 с.

Особое значение моделирование приобрело благодаря развитию информатики, появлению персональных компьютеров, созданию информационных сетей, банков знаний и экспертных систем, что свидетельствует о превращении моделирования в один из универсальных методов познания, применяемых во всех современных науках, как естественных, так и общественных, как теоретических, так и экспериментальных, технических.

Определяя гносеологическую роль моделирования можно привести множество примеров моделей, при помощи которых описываются и изучаются те или иные явления.

Так, например, на моделях стали изучать течение водяных потоков, различные гидродинамические явления, происходящие при мощных взрывах, при землетрясениях. При создании и совершенствовании межконтинентальных и космических ракет на физических моделях успешно проводились исследования аэродинамических свойств ракет, влияние ионизации воздуха впереди головной части ракеты и т. д.

Модель дает возможность наблюдать такие явления как, извержение вулкана, возникновение и исчезновение горных систем. Модели широко применяются в кораблестроении, самолетостроении, ядерной физике, а также строительстве. Моделирование возможно и в военной сфере - это хорошо известные маневры, в которых моделируется применение оружия и взаимодействия с противником.

На современном этапе научно-технического прогресса большое распространение в науке и в различных областях практики получило компьютерное моделирование. Компьютер, работающий по специальной программе, способен моделировать самые различные реальные процессы (например, колебания рыночных цен, рост народонаселения, взлет и выход на орбиту искусственного спутника Земли, химическую реакцию и т.д.). Исследование каждого такого процесса осуществляется посредством соответствующей компьютерной модели. Моделирование играет немаловажную роль в применении возможностей компьютерных технологий на практике, которыми являются обучающие программы для летчиков, космонавтов, компьютерные обучающие программы в самых различных вариантах, программы-дизайнеры, игровые и др.

В последнее время особое значение приобрело моделирование биологических и физиологическихпроцессов. Так создаются протезы тех или иных органов человека, управляемые биотоками. Разрабатываются установки, моделирующие условия, необходимые для развития живых тканей и организмов.

Большое развитие получает новая наука - бионика, в которой значительную роль играет кибернетическое - функциональное моделирование живых организмов, осуществляемое средствами современной электроники.

Широкое распространение к концу ХХ века получило имитационно-прогностическое моделирование, инициаторами которого были американские ученые Р. Фогель и Д. Норт., проводившие историко-философские исследования. За цикл работ по истории американского рабства они получили Нобелевскую премию. Стр. 140. Философия и методология науки: Учеб.пособие / В.Ф. Берков. - М.: Новое знание, 2004. - 336 с. При помощи имитационного моделирования получены плодотворные результаты в различных областях социального познания (коммерческой деятельности, маркетинге, политике, системе образования, криминалистике и т. д.).

Метод моделирования непрерывно развивается: на смену одним типам моделей по мере прогресса науки приходят другие. В то же время неизменным остается одно: важность, актуальность, а иногда и незаменимость моделирования как метода научного познания.

Эксперимент, как метод исследования возник в естествознании нового времени (У. Гильберт, Г. Галилей).Впервые он получил философское осмысление в трудах Ф. Бэкона, разработавшего и первую классификацию эксперимента(стр. 285-295. Бэкон. Ф. Сочинения в двух томах. 2-е испр. И доп. изд. Т. 1. Сост., общ. Ред. И вступит. Статья А.Л. Субботина. М., «Мысль», 1977., с - 567.)

Одной из разновидностей эксперимента является мысленный эксперимент, который относится к области теоретического знания и представляет собой систему мысленных процедур, проводимых над идеализированными объектами. Стр. 759. Философский энциклопедический словарь / Редкол.: С.С. Аверинцев, Э.А. Араб-Оглы, Л.Ф. Ильичев и др. - 2-е изд. - М.: Сов.энциклопедия, 1989 - 815 с.). Будучи теоретическими моделями реальных экспериментальных ситуаций, мысленные эксперименты проводятся в целях выяснения согласованности основных принципов теории.

Мысленный эксперимент (стр. 664. источник 1) - особая теоретическая процедура, заключающаяся в получении нового или проверке имеющегося знания путем конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в искусственно (условно) задаваемых ситуациях.

Мысленный эксперимент предполагает оперирование идеализированным объектом (замещающим в абстракции объект реальный), которое заключается в мысленном подборе тех или иных положений, ситуаций, позволяющих обнаружить какие-то важные особенности исследуемого объекта. В этом проявляется определенное сходство мысленного (идеализированного) эксперимента с реальным. Более того, всякий реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала «проигрывается» исследователем мысленно в процессе обдумывания, планирования. В этом случае мысленный эксперимент выступает в роли предварительного идеального плана реального эксперимента. Так, мыслительные эксперименты Г. Галилея, приведшие к открытию закона инерции, показывают, что мысленный эксперимент «является продолжением и обобщением» материального. Стр. 9. Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с. Вместе с тем мысленный эксперимент играет и самостоятельную роль в науке. В научном познании могут быть случаи, когда при исследовании некоторых явлений, ситуаций, проведение реальных экспериментов оказывается вообще невозможным. Этот пробел в познании может восполнить только мысленный эксперимент, который в таких ситуациях выступает как самодостаточный эксперимент. Например, формулировка Галилеем принципа инертности (стр. 664. источник 1), путем разделения систем отсчета А. Эйнштейн в мысленном эксперименте с пассажиром в падающем и поднимающемся лифте обосновал принцип эквивалентности эффектов ускорения и тяготения, а в мысленных экспериментах явлений, происходящих в равномерно и прямолинейно движущейся комнате, создал специальную теорию относительности.стр. 50Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

По своей логической структуре мысленный эксперимент строится по принципам гипотетико-дедуктивного рассуждения, состоящего из двух относительно самостоятельных стадий: 1) задание наглядных образов - идеализованных объектов); 2) поиск способа перевода образов на язык теории, объективации мысленного эксперимента в концептуальных положениях.Стр. 665. Источник 1

Различают три типа мысленного эксперимента: 1) конструирующие мысленные эксперименты, связанные с «пространированием» понятийных фундаментальных схем теории; 2) аналитические мысленные эксперименты, ориентированные на построение либо примера, подтверждающего истинность теории, либо контрпримера (как правило, в форме парадокса); 3) синтетические мысленные эксперименты, выступающие средством конструирования научной гипотезы. Стр. 665.источник 1)

В значительной своей части, сводясь к операции над наглядными, чувственными образами, мысленный эксперимент является «экспериментальным» методом познанияСтр. 11Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с. и формируется на основе чувственного восприятия всего процесса подготовки и проведения материального эксперимента. В отличие от материального эксперимента, в мысленном эксперименте представляется большая свобода, возможность охватить более широкие области объективного мира, недоступные материальному эксперименту.

Мысленный эксперимент имеет возможность активного влияния на развитие теории, которое постоянно возрастает, так как продвижение познания все больше возрастает и создает новые возможности для моделирования и изучения абстракций-результатов (знаний о материальном объекте, содержащихся в уже существующих теориях).

Мысленными экспериментами достигается более целостное объяснение реального объекта. Для познания отдельных, только разрозненных элементов сущности реального объекта применяют абстракции-результаты и чувственные образы, отражающие уже известные реальные объекты, но имеющие разную онтологическую природу, как по отношению друг к другу, так и по отношению к изучаемому реальному объекту. Так,
Дж. К. Максвеллом был проведен ряд мысленных экспериментов по изучению отдельных свойств электромагнетизма, однако объединить полученные результаты он смог только после того, как стал исходить из единой основы явлений, из электромагнитного поля, отказавшись от отдельного изучения элементов реального объекта. Стр.22.Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

Из-за недоучета или не включения в модель-аналог закономерностей изучаемого в мысленном эксперименте объекта, обусловливающих определенные отношения его как с другими объектами, так и элементов его внутренней структуры, мысленные эксперименты могут потерпеть неудачу, как это произошло у В. Гейзенберга в результате подмены специфических микрозакономерностей «классическими представлениями».стр. 25 Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с. Являясь продолжением материального эксперимента, мысленный эксперимент позволяет получить новые, недоступные материальному эксперименту, идеальные экспериментальные условия и с их помощью обнаружить более глубокие сущности реального объекта. Подготовка мысленных экспериментов кончается созданием экспериментальной ситуации. Уже упомянутый В. Гейзенберг в мысленных экспериментах, которые привели к установлению соотношения неопределенностей, на этапе подготовки эксперимента в качестве противоположностей изучаемого объекта - электрона выделил его корпускулярные и волновые свойства. Стр. 29 Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

Важными приемами мысленного эксперимента являются абстрагирование и идеализация, являющиеся, по словам К Макаревичуса, средствами, способными в мысленном эксперименте исключить случайное, отвлечься от потенциальной или принципиальной невозможности материально выразить какие-либо параметры изучаемого объекта или экспериментальных условий, обособить противоположные стороны объекта, осуществить замещение объекта идеальными мысленными-моделями, определить направление движения мысленного эксперимента на всех его этапах.стр. 41 Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

Указывая на важную роль идеализации в научном исследовании, А. Эйнштейн и Л. Инфельд отмечали, что применение Максвеллом к опытам Эрстеда и Роуланда, с одной стороны, и к опытам Фарадея с витком, стягивающимся к точке, с другой стороны, процесса идеализации, идеализированного эксперимента «позволили ему сформулировать уравнения, описывающие структуры электромагнитного поля». Стр. 37. Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с. Однако, мысленный эксперимент может быть и тормозом познания, например, Сади Карно проводил мысленный эксперимент с идеальной паровой машиной и руководствовался при этом ложной гипотезой. Стр. 53 Макаревичус.

В современной науке мысленный эксперимент тесно связан с методом математической гипотезы и в целом с интерпретацией математических формализмов. В экономике, демографии и социологии широкое распространение получили эксперименты на математических моделях экономических, демографических и социальных процессов, проводимые с помощью компьютеров, позволяющие одновременно манипулировать различными комплексами экспериментальных факторов, берущихся в их взаимодействии между собой. Особым видом мысленного эксперимента являются сценарные разработки возможного развития хода событий, применяемых, например в истории.

Как отдельный тип мысленного эксперимента может быть рассмотрен эксперимент экс-постфактум, введенный в научный оборот в середине 1930-х американским социологом Э. Христиансеном и специально процедурно разработанный Ф. Чепиным. В нем отделение контрольной группы от экспериментальной осуществляется уже после того, как экспериментальный фактор сработал без участия со стороны экспериментатора в естественном режиме, т.е. эксперимент мысленно реконструируется на основе данных как бы «задним числом». Так, Христиансен сформулировал гипотезу о влиянии уровня образования на успех в экономической деятельности, выделил группы людей, получивших аттестаты 10 лет назад и продолживших (экспериментальная группа) и не продолживших (контрольная группа) образование и сравнил их по уровню получаемой ими зарплаты. Таким образом, эксперимент экс-постфактум выступает как средство доказательства объяснительной гипотезы через сбор информации о свершившихся событиях в выровненных по каким-либо критериям группах. Стр. 665. Источник 1.

Эвристическая особенность мысленного эксперимента состоит также в том, что он может наталкивать на открытие нового знания. Примером тому служит мысленный эксперимент французского физика Тибо, который он проводил по аналогии с материальными экспериментами, которые вызывали рентгеновское излучение. Тибо решил, что в случае падения позитронов на платиновую или платиново-ирадиевую пластинку должны образовываться рентгеновские лучи, однако, проведенные впоследствии материальные эксперименты установили образование гамма-лучей. Стр. 53Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

С помощью синтетического способа, обусловленного мысленным экспериментом, когда только мысленный эксперимент приводил к возникновению новых теорий, были открыты фундаментальные законы электродинамики, заложены основы специальной и общей теории относительности неевклидовой геометрии (Лобачевского и Гаусса), некоммутативной алгебры Гамильтона. Стр. 57Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с. Выступая в качестве интерпретатора добытых аналитическим путем результатов, мысленный эксперимент дает возможность связать новую теорию со старой. Таким образом, синтетический и аналитический пути предсказаний способствуют созданию новых теорий, что свидетельствует о мысленном эксперименте, как эвристическом способе исследования, а также о его важности на первоначальном этапе создания новых теорий.

Наглядным примером использования мысленного эксперимента как средства создания научной теории может служить исследование капиталистического способа производства и создание К. Марксом гениального труда «Капитал». Стр. 79 Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

Эвристическая ценность мысленного эксперимента состоит в том, что он используется в качестве метода познания всех областей материального мира, а также служит средством объяснения новых явлений материального мира, открытия законов, создания новых научных теорий.

значение метод эвристика наука познание

Заключение

Каждый из описываемых в работе методов имеет большую познавательную ценность, дает ученым могучий импульс творчеству, выводит их мысли на новые, неизведанные орбиты.

Аналогия позволяет увидеть сходство, посредством редукции эмпирические восприятия и суждения, заимствованные из опыта или отдельных наук, сводятся от сложного к более простому. Перед индуктивной логикой ставится задача - не изобретать правила открытия новых научных истин, а находить объективные критерии подтверждения гипотез эмпирическими посылками и, если возможно, определить степень, с которой эти посылки подтверждают гипотезу.

Гипотетико-дедуктивный метод является методом построения и обоснования научного знания, поскольку показывает, каким именно путем можно прийти к новой гипотезе, а затем и к новой теории. Этот метод стремиться привести в единую систему все имеющиеся знания и установить логическую связь между ними.

Определяя гносеологическую роль моделирования в работе приведены примеры использования данного метода, при помощи которого с использованием моделей описываются и изучаются те или иные явления.

Мысленный эксперимент имеет возможность активного влияния на развитие теории, которое постоянно возрастает, так как продвижение познания все больше возрастает и создает новые возможности для моделирования и изучения абстракций-результатов, т.е. знаний о материальном объекте, содержащихся в уже существующих теориях.

На основании изложенного можно прийти к вводу, что аналогия, редукция, индукция, гипотетико-дедуктивный метод, моделирование и мысленный эксперимент являются эвристическими методами научного познания.

Список литературы

1. Берков В.Ф. Логика: Учебник для вузов / В.Ф. Берков, Я.С. Яскевич, В.И. Павлюкевич; Под общ.ред. проф. В.Ф. Беркова. - Изд-е 6-е, стереотип. - Мн.: ТетраСистемс, 2002. - 416 с.

2. Бэкон Ф. Сочинения в двух томах. 2-е, испр. и доп. изд. Т. 2. Сост., общ.ред. и вступит. статья А.Л. Субботина. М., «Мысль», 1978, 575 с. стр. 45

3. Введение в философию: Учебник для вузов. В 2 ч. Ч. 2 / Фролов И.Т., Араб-Оглы Э.А., Арефьева Г.С. и др. - М.: Политиздат, 1989. - 639 с. Источник 2

4. Всемирная энциклопедия: Философия / Главн. науч. ред. и сост. А.А. Грицанов. - М.: АСТ, Мн.: Харвест, Современный литератор, 2001. - 1312 с. Источник 1

5. Гегель. Энциклопедия философских наук. Т. 1. Наука логики. М., «Мысль», 1974, 452 с.

6. Гегель. Энциклопедия философских наук. Т. 2. Философия природы. Отв. ред. Е.П. Ситковский. Ред. коллегия: Б.М. Кедров и др. М., «Мысль», 1975,

7. Краткий очерк истории философии. Под ред. М.Т. Иовчука, Т.И. Ойзермана, И.Я. Щипанова. Изд. 2-е, переработ. М., «Мысль», 1969. 790 с.

8. Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М., «Мысль», 1971. 80 с.

9. Мир философии: Книга для чтения. В 2-х ч. Ч. 1. Исходные философ.проблемы, понятия и принципы. - М.: Политиздат, 1991. - 672 с.

10. Мостепаненко М.В. Философия и методы научного познания Л., Лениздат, 1972, 263 с. стр.134

11. Рузавин Г.И. Методы научного исследования. М., «Мысль», 1975, 237 с.

12. Уемов А.И. Логические основы метода моделирования. М., «Мысль», 1971. 311 с.

13. Философия и методология науки: Учеб.пособие / В.Ф. Берков. - М.: Новое знание, 2004. - 336 с.

14. Философия и методология науки: учеб.пособие / В.К. Лукашевич. - Мн.: Соврем.шк., 2006. - 320 с.

15. Философия науки и культуры / Е.М. Бабосов. - Мн.: Бел.наука, 2006. - 582 с. Стр. 33.

16. Философия: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Н.И. Жукова. - Мн.: Университетское, 1993. - 214 с.: ил.стр. 16, 191-192.

17. Философия: Учеб. Пособие / В.К. Лукашевич, В.М. Белокурский, И.П. Мамыкин и др.; Под ред. В.К. Лукашевича. 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: БГЭУ, 2002. - 431 с. Источник 3

18. Философия: Учеб.пособие с хрестоматийными извлечениями / Е.З. Волчек. - Мн.: «Интерпрессервис»; «Экоперспектива», 2003. - 544 с.

19. Философский энциклопедический словарь / Редкол.: С.С. Аверинцев, Э.А. Араб-Оглы, Л.Ф. Ильичев и др. - 2-е изд. - М.: Сов.энциклопедия, 1989 - 815 с.

Размещено на Allbest.ru