Методология познания
Методология решение задач в информатике
Методология программирования (см. программирование).
Методология также делится на содержательную и формальную.
Содержательная методология включает изучение законов, теорий, структуры научного знания, критериев научности и системы используемых методов исследования.
Формальная методология связана с анализом методов исследования с точки зрения логической структуры и формализованных подходов к построению теоретического знания, его истинности и аргументированности.
Понятие - это мысль, отражающая существенные и необходимые признаки предмета или явления. Общие понятия связаны не с одним, а с множеством предметов. Наиболее широкие понятия называются категориями и к ним относят некоторые философские понятия (о форме и содержании явлений), политэкономии (товар, стоимость) и т.д. Единичные понятия относятся всегда только к одному определённому предмету.
Понятия характеризуются их объемом и содержанием. Объем понятия - это круг тех предметов, на которые данное понятие распространено. Содержанием называют совокупность признаков, которые объединены в данном понятии.
Тождественными называют такие понятия, которые имеют, одинаковое содержание. Это одни и те же понятия, только выраженные в различной словесной форме. Равнозначные понятия имеют один и тот же объем, но отличаются по содержанию.
Отношения тождества и равнозначности понятий имеют чрезвычайно важное значение в науке, так как делают возможным замещение одного понятия другим. Этой операцией широко пользуются в математике при преобразовании и упрощении алгебраических соотношений.
Для описания процесса формирования новых сложных понятий из более простых используется способ вывода сложных соотношений из элементарных. Формализация процесса часто осуществляется на языке теории множеств.
Раскрытие содержания понятия называют его определением. Последнее должно отвечать двум важнейшим признакам Герасимов И.Г. Структура научного исследования. - М., 1985, стр. 18: 1) определение должно указывать на ближайшее родовое понятие, 2) определение должно указывать на то, чем данное понятие отличается от других понятии. Так, определяя понятие «квадрат», нужно указать на то, что квадрат относится к роду прямоугольников и выделяется среди прямоугольников признаком равенства своих сторон.
Развитие научных знаний заставляет уточнять определение понятий, вносить новые признаки в его содержание. При этом понятие обобщается или ограничивается В научном исследовании определения обычно завершают процесс исследования, закрепляют те результаты, к которым ученый пришел в своем исследовании. Без определения понятия возможно ложное толкование мыслей автора исследования.
Суждение - это мысль, в которой посредством связи понятии утверждается или отрицается что-либо. В речи суждение выражается в виде предложения. Суждение - это сопоставление понятий устанавливающих объективную связь между мыслимыми предметами и их объективными признаками или между предметом и классом предметов.
К суждению о предмете или явления человек может прийти или путём непосредственного наблюдения, или опосредованным путём - с помощью умозаключения. Умозаключение - процесс мышления, составляющий последовательность двух или нескольких суждений. Часто умозаключение называют выводом, через который становится возможный переход от мышления к действию, практике. Вместе с тем следует подчеркнуть, что не всякая последовательность суждений может быть названа умозаключением или выводом. В умозаключении связь двух суждений иногда обнаруживает подчинение, в силу которого (основание) обусловливает другое (следствие).
Умозаключения делятся на две категории: дедуктивные и индуктивные. Дедуктивные умозаключения представляют собой выведение частного случая из какого-нибудь общего положения. В индуктивных умозаключениях на основании частных случаев приходят к общему положению.
В процессе научного исследования можно отметить следующие этапы: возникновение идей; формирование понятий, суждений; выдвижение гипотез; обобщение научных факторов; доказательство правильности гипотез и суждений.
Научная идея - интуитивное объяснение явления без промежуточной аргументации, без осознания всей совокупности связей, на основании которой делается вывод. Она базируется на уже имеющемся знании, но вскрывает ранее не замеченные закономерности. Свою специфическую материализацию идея находит в гипотезе.
Гипотеза - это предположение о причине, которая вызывает данное следствие. Если гипотеза согласуется с наблюдаемыми фактами, то в науке ее называют теорией или законом. В процессе познания каждая гипотеза подвергается проверке, в результате которой устанавливается, что следствия, вытекающие из гипотезы, действительно совпадают с наблюдаемыми явлениями, что данная гипотеза не противоречит никаким другим гипотезам, которые считаются уже доказанными. Следует, однако, подчеркнуть, что для подтверждения правильности гипотезы необходимо убедиться не только в том, что она не противоречит действительности и в том, что она является единственно возможной и с ее помощью вся совокупность наблюдаемых явлений находит себе вполне достаточное объяснение.
С накоплением новых фактов одна гипотеза может быть заменена другой лишь в том случае, если эти новые факты не могут быть объяснены старой гипотезой или ей противоречат. При этом часто старая гипотеза не отбрасывается целиком, а только исправляется и уточняется. По мере уточнения и исправления гипотеза превращается в закон.
Закон - внутренняя существенная связь явлений, обусловливающая их необходимое закономерное развитие. Закон выражает определенную устойчивую связь между явлениями или свойствами материальных объектов
Закон, найденный путем догадки, должен быть затем логически доказан, только тогда он признается наукой. Для доказательства закона наука использует суждения, которые были ранее признаны истинными и из которых логически следует доказываемое суждение. В редких случаях в равной мере оказываются доказуемыми противоречивые суждения. В таких случаях говорят о возникновении парадокса в науке, что всегда свидетельствует о наличии ошибок в логике доказательства или несостоятельности исходных суждений в данной системе знаний.
Парадоксальность является характерной чертой современного научного познания мира. Наличие парадоксов становится свидетельством несостоятельности существующих теорий, требованием дальнейшего их совершенствования.
Выявление и разрешение парадоксов стало в современной науке обычным делом. Основные пути их разрешения: устранение ошибок в логике доказательств; совершенствование исходных суждений в данной системе знаний.
В результате проработки и сопоставления с действительностью научная гипотеза может стать теорией.
Теория (от лат. theoreo - рассматриваю) - система обобщенного знания, объяснения тех или иных сторон действительности. Теория является мысленным отражением и воспроизведением реальной действительности. Она возникает в результате обобщения познавательной деятельности и практики. Это обобщенный опыт в сознании людей.
Структуру теории формируют принципы, аксиомы, законы суждения, положения, понятия, категории и факты. Под принципом в научной теории понимается самое абстрактное определение идеи (начальная форма систематизации знаний). Принцип - это правило, возникшее в результате субъективно осмысленного опыта людей.
Исходные положения научной теории называются постулатами или аксиомами.
Аксиома (постулат) - это положение, которое берется в качестве исходного, недоказуемого в данной теории, и из которого выводятся все остальные предложения и выводы теории по заранее фиксированным правилам. Аксиомы очевидны без доказательства. В современной логике и методологии науки постулат и аксиома обычно используются как эквивалентные.
Теория слагается из относительно жесткого ядра и его защитного пояса. В ядро входят основные принципы. Защитный пояс теории содержит вспомогательные гипотезы, конкретизирующие ее ядро. Этот пояс определяет проблемы, подлежащие дальнейшему исследованию, предвидит факты, не согласующиеся с теорией, и истолковывает их так, что они превращаются в примеры, подтверждающие ее.
Теория является наиболее развитой формой обобщенного научного познания. Она заключает в себе не только знания основных законов, но и объяснение фактов на их основе. Теория позволяет открывать новые законы и предсказывать будущее.
Теоретические методы научного исследования
Теория представляет собой систему понятий законов и принципов, позволяющая описать и объяснить некоторую группу явлений. Факты и теории не противостоят друг другу, а образуют единое целое. Разница между ними состоит в том, что факты выражают нечто единичное, а теория имеет дело с общим. В фактах и теориях можно выделить три уровня: событийный, психологический и лингвистический. Эти уровни единства можно представить следующим образом:
Лингвистический уровень: к теории относятся универсальные высказывания, к фактам единичные высказывания.
Психологический уровень: мысли (т)и чувства (ф).
Событийный уровень - общее единичных событий (т) и единичные события (ф)
Теория, как правило, строится таким образом, что описывает не окружающую действительность, а идеальные объекты, такие как материальная точка, идеальный газ, абсолютно черное тело и т.д. Такой научный концепт называется идеализацией. Идеализация представляет собой мысленно сконструированное понятие о таких объектах, процессах и явлениях, которые вроде бы не существуют, но имеют образы или прообразы. Например, прообразом материальной точки может служить маленькое тело. Идеальные объекты, в отличие от реальных, характеризуются не бесконечным, а вполне определенным числом свойств. Например, свойствами материальной точки является масса и возможность находиться в пространстве и времени.
Кроме того, в теории задаются взаимоотношения между идеальными объектами, описываемые законами. Из первичных идеальных объектов также можно конструировать производные объекты. В итоге теория, описывающая свойства идеальных объектов, взаимоотношения между ними и свойства конструкций, образованных из первичных идеальных объектов, способна описать все многообразие данных.
Основные методы, с помощью которых реализуется теоретическое знание. Такими методами являются: аксиоматический, конструктивистский, гипотетико-индуктивный и прагматический.
При использовании аксиоматического метода научная теория строится в виде системы аксиом (положений, принимаемых без логического доказательства) и правил вывода, позволяющих путем логической дедукции получить утверждения данной теории (теоремы). Аксиомы не должны противоречить друг другу, желательно также, чтобы они не зависели друг от друга.
Конструктивистский метод, наряду с аксиоматическим, используется в математических науках и информатике. В этом методе развертывание теории начинается не с аксиом, а с понятий, правомерность использования которых считается интуитивно оправданной. Кроме того, задаются правила построения новых теоретических конструкций. Научными считаются лишь те конструкции, которые действительно удалось построить. Этот метод считается лучшим средством против появления логических противоречий: концепт сконструирован, следовательно, сам путь его построения непротиворечив.
В естествознании широко применяется гипотетико-дедуктивный метод или метод гипотез. Основу этого метода составляют гипотезы обобщающей силы, из которых выводится все остальное знание. Пока гипотеза не отвергнута, она выступает в качестве научного закона. Гипотезы, в отличие от аксиом, нуждаются в экспериментальном подтверждении.
В технических и гуманитарных науках широко применяется прагматический метод, суть которого составляет логика т.н. практического вывода. Например, субъект Л хочет осуществить A, при этом он считает, что не сможет осуществить A, если не осуществит с. Следовательно, А принимается за совершение с. Логические построения при этом выглядят так: А-> р-> с. При конструктивистском же методе построения имели бы следующий вид: А-> с-> р. В отличие от гипотетико-дедуктивного вывода, при котором информация о факте подводится под закон, при практическом выводе информация о средстве с должна соответствовать поставленной цели р, которая согласуется с некоторыми ценностями.
К описательным методам обращаются, если рассмотренные выше методы оказываются неприемлемы. Описание изучаемых явлений может быть словесным, графическим, схематическим, формально-символическим. Описательные методы часто являются той стадией научных исследований, которая ведет к достижению более развитых научных методов. Часто такой метод является наиболее адекватным, поскольку современная наука часто имеет дело с такими явлениями, которые не подчиняются слишком жестким требованиям.