Индуктивный и дедуктивный методы

Рациональные суждения традиционно делят на дедуктивные и индуктивные. Вопрос об использовании индукции и дедукции в качестве методов познания обсуждался на протяжении всей истории философии. В отличие от анализа и синтеза эти методы часто противопоставлялись друг другу и рассматривались в отрыве друг от друга и от других средств познания.

В широком смысле слова, индукция, это форма мышления, вырабатывающая общие суждения о единичных объектах; это способ движения мысли от частного к общему, от знания менее универсального к знанию более универсальному (путь познания «снизу вверх»).

Наблюдая и изучая отдельные предметы, факты, события, человек приходит к знанию общих закономерностей. Без них не может обойтись никакое человеческое познание. Непосредственной основой индуктивного умозаключения является повторяемость признаков в ряду предметов определенного класса. Заключение по индукции представляет собой вывод об общих свойствах всех предметов, относящихся к данному классу, на основании наблюдения достаточно широкого множества единичных фактов. Обычно индуктивные обобщения рассматриваются как опытные истины, или эмпирические законы. Индукция представляет собой умозаключение, в котором заключение не вытекает логически из посылок, и истинность посылок не гарантирует истинность заключения. Из истинных посылок индукция дает вероятностное заключение. Индукция характерна для опытных наук, дает возможность построения гипотез, не дает достоверного знания, наводит на мысль.

Говоря об индукции, обычно различают индукцию как метод опытного (научного) познания и индукцию как вывод, как специфический тип рассуждения. Как метод научного познания, индукция представляет собой формулирование логического умозаключения путем обобщения данных наблюдения и эксперимента. С точки зрения познавательных задач различают ещё индукцию как метод открытия нового знания и индукцию как метод обоснования гипотез и теорий.

Большую роль индукция играет в эмпирическом (опытном) познании. Здесь она выступает:

· одним из методов образования эмпирических понятий;

· основой построения естественных классификаций;

· одним из методов открытия причинно-следственных закономерностей и гипотез;

· одним из методов подтверждения и обоснования эмпирических законов.

Индукция широко используется в науке. С её помощью построены все важнейшие естественные классификации в ботанике, зоологии, географии, астрономии и т.д. Открытые Иоганном Кеплером законы движения планет были получены с помощью индукции на основе анализа астрономических наблюдений Тихо Браге. В свою очередь, кеплеровские законы послужили индуктивным основанием при создании механики Ньютона (ставшей в последствие образцом использования дедукции). Различают несколько видов индукции:

1. Перечислительная или общая индукция.

2. Элиминативная индукция (от латинского eliminatio - исключение, удаление), содержащая в себе различные схемы установления причинно-следственных связей.

3. Индукция как обратная дедукция (движение мысли от следствий к основаниям).

Общая индукция - это индукция, в которой переходят от знания о нескольких предметах к знаниям об их совокупности. Это типичная индукция. Именно общая индукция дает нам общее знание. Общая индукция может быть представлена двумя видами полная и неполная индукция. Полная индукция строит общий вывод на основании изучения всех предметов или явлений данного класса. В результате полной индукции полученное умозаключение имеет характер достоверного вывода.

На практике чаще приходится использовать неполную индукцию, суть которой состоит в том, что она строит общий вывод на основании наблюдения ограниченного числа фактов, если среди последних не встретились такие, которые противоречат индуктивному умозаключению. Поэтому естественно, что добытая таким путем истина неполна, здесь мы получаем вероятностное знание, требующее дополнительного подтверждения.

Полную математическую индукцию следует считать самостоятельным видом индуктивного умозаключения. Она широко применяется в математике.

Индуктивный метод изучали и применяли уже древние греки, в частности Сократ, Платон и Аристотель. Но особый интерес к проблемам индукции проявился в XVII-XVIII вв. с развитием новой науки. Английский философ Фрэнсис Бэкон, критикуя схоластическую логику, основным методом познания истины считал индукцию, опирающуюся на наблюдения и эксперимент. С помощью такой индукции Бэкон собирался искать причину свойств вещей. Логика должна стать логикой изобретений и открытий, считал Бэкон, аристотелевская логика, изложенная в труде «Органон» не справляется с этой задачей. Поэтому Бэкон пишет труд «Новый Органон», который должен был заменить старую логику. Превозносил индукцию и другой английский философ, экономист и логик Джон Стюарт Милль. Его можно считать основателем классической индуктивной логики. В своей логике Милль большое место отводил развитию методов исследования причинных связей.

В ходе экспериментов накапливается материал для анализа объектов, выделения каких-то их свойств и характеристик; ученый делает выводы, подготавливая основу для научных гипотез, аксиом. То есть происходит движение мысли от частного к общему, что и называется индукцией. Линия познания, по мнению сторонников индуктивной логики, выстраивается так: опыт - индуктивный метод - обобщение и выводы (знание), их проверка в эксперименте.

Принцип индукции гласит, что универсальные высказывания науки основываются на индуктивных выводах. На этот принцип ссылаются, когда говорят, что истинность какого-то утверждения известна из опыта. В современной методологии науки осознано, что эмпирическими данными вообще невозможно установить истинность универсального обобщающего суждения. Сколько бы не испытывался эмпирическими данными какой-либо закон, не существует гарантий, что не появятся новые наблюдения, которые будут ему противоречить.

В отличие от индуктивных умозаключений, которые лишь наводят на мысль, посредством дедуктивных умозаключений выводят некоторую мысль из других мыслей. Процесс логического вывода, в результате которого осуществляется переход от посылок к следствиям на основе применения правил логики, называют дедукцией. Дедуктивные умозаключения бывают: условно категорические, разделительно-категорические, дилеммы, условные умозаключения и т.д.

Дедукция - метод научного познания, который заключается в переходе от некоторых общих посылок к частным результатам-следствиям. Дедукция выводит общие теоремы, специальные выводы из опытных наук. Дает достоверное знание, если верна посылка. Дедуктивный метод исследования, заключается в следующем: для того, чтобы получить новое знание о предмете или группе однородных предметов, надо, во-первых найти ближайший род, в который входят эти предметы, и, во-вторых, применить к ним соответствующий закон, присущий всему данному роду предметов; переход от знания более общих положений к знанию менее общих положений.

В целом дедукция как метод познания исходит из уже познанных законов и принципов. Поэтому метод дедукции не позволяет получить содержательно нового знания. Дедукция представляет собой лишь способ логического развертывания системы положений на базе исходного знания, способ выявления конкретного содержания общепринятых посылок.

Аристотель под дедукцией понимал доказательства, использующие силлогизмы. Превозносил дедукцию великий французский учёный Рене Декарт. Он противопоставлял её интуиции. По его мнению, интуиция непосредственно усматривает истину, а при помощи дедукции истина постигается опосредованно, т.е. путём рассуждения. Отчётливая интуиция и необходимая дедукция вот путь познания истины, по Декарту. Он же глубоко разрабатывал дедуктивно-математический метод в исследовании вопросов естествознания. Для рационального способа исследования Декарт сформулировал четыре основных правила, т.н. «правила для руководства ума»:

1. Истинно то, что является ясным и отчётливым.

2. Сложное необходимо делить на частные, простые проблемы.

3. К неизвестному и недоказанному идти от известного и доказанного.

4. Вести логические рассуждения последовательно, без пропусков.

Способ рассуждения, основанный на выводе (дедукции) следствий-заключений из гипотез так и называют гипотетико-дедуктивным методом. Поскольку не существует никакой логики научного открытия, никаких методов, гарантирующих получение истинного научного знания, постольку научные утверждения представляют собой гипотезы, т.е. являются научными допущениями или предположениями, истинностное значение которых неопределенно. Это положение составляет основу гипотетико-дедуктивной модели научного познания. В соответствии с этой моделью, ученый выдвигает гипотетическое обобщение, из него дедуктивно выводятся различного рода следствия, которые затем сопоставляются с эмпирическими данными. Бурное развитие гипотетико-дедуктивного метода началось в XVII-XVIII вв. Этот метод с успехом был применён в механике. Исследования Галилео Галилея и особенно Исаака Ньютона превратили механику в стройную гипотетико-дедуктивную систему, благодаря чему механика на долгие времена стала образцом научности, а механистические воззрения долго ещё пытались переносить на другие явления природы.

Дедуктивный метод играет огромную роль в математике. Известно, что все доказуемые предложения, то есть теоремы выводятся логическим путем с помощью дедукции из небольшого конечного числа исходных начал, доказуемых в рамках данной системы, называемых аксиомами.

Но время показало, что гипотетико-дедуктивный метод, оказался не всемогущ. В научных исследованиях одной из труднейших задач считается открытие новых явлений, законов и формулирование гипотез. Здесь гипотетико-дедуктивный метод скорее играет роль контролёра, проверяя следствия, вытекающие из гипотез.

В эпоху Нового времени крайние точки зрения о значении индукции и дедукции начали преодолеваться. Галилей, Ньютон, Лейбниц, признавая за опытом, а значит и за индукцией большую роль в познании, отмечали вместе с тем, что процесс движения от фактов к законам не является чисто логическим процессом, а включает в себя интуицию. Они отводили важную роль дедукции при построении и проверке научных теорий и отмечали, что в научном познании важное место занимает гипотеза, не сводимая к индукции и дедукции. Однако полностью преодолеть противопоставление индуктивного и дедуктивного методов познания долгое время не удавалось.

В современном научном познании индукция и дедукция всегда оказываются переплетёнными друг с другом. Реальное научное исследование проходит в чередовании индуктивных и дедуктивных методов противопоставление индукции и дедукции как методов познания теряет смысл, поскольку они не рассматриваются как единственные методы. В познании важную роль играют другие методы, а также приемы, принципы и формы (абстрагирование, идеализация, проблема, гипотеза и т. д.). Так, например, в современной индуктивной логике огромную роль играют вероятностные методы. Оценка вероятности обобщений, поиск критериев обоснования гипотез, установление полной достоверности которых часто невозможно, требуют всё более утончённых методов исследования.

11 ГИПОТЕЗА И ТЕОРИЯ КАК ФОРМЫ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ

Рассматривая теоретическое познание как высшую и наиболее развитую его форму, следует прежде всего определить его структурные компоненты. К числу основных из них относятся проблема, гипотеза, теория и закон, выступающие вместе с тем как формы, "узловые моменты" построения и развития знания на теоретическом его уровне.

ПОНЯТИЕ ТЕОРИИ И ЕЕ СТРУКТУРА

Теория - это форма организации научного знания, дающая целостное представление о закономерностях некоторой области действительности.

Теория как форма научного знания направлена на обнаружение закономерностей того или иного фрагмента действительности. Построение научной теории — это процесс, координируемый научными целями и задачами. Теория появляется в результате длительного поиска научных фактов, выдвижения гипотез, формулирования вначале простейших эмпирических, а затем – фундаментальных теоретических законов.

В современной методологии науки выделяют следующие основные элементы структуры теории:

 

• 1) Исходные основания — фундаментальные понятия, принципы, законы, уравнения, аксиомы и т. п.
• 2) Идеализированный объект — абстрактная модель существенных свойств и связей изучаемых предметов (например, «абсолютно черное тело», «идеальный газ» и т. п.).
• 3) Логика теории — совокупность определенных правил и способов доказательства, нацеленных на прояснение структуры и изменения знания.
• 4) Философские установки, социокультурные и ценностные факторы.
• 5) Совокупность законов и утверждений, выведенных в качестве следствий из основоположений данной теории в соответствии с конкретными принципами.

РАЗНЫЕ КЛАССИФИКАЦИИ ТЕОРИЙ

Многообразию форм идеализации и соответственно типов идеализированных объектов соответствует и многообразие видов (типов) теорий, которые могут быть классифицированы по разным основаниям (критериям). В зависимости от этого могут быть выделены теории: описательные, математические, дедуктивные и индуктивные, фундаментальные и прикладные, формальные и содержательные, «открытые» и «закрытые», объясняющие и описывающие (феноменологические), физические, химические, социологические, психологические и т. д.

Для современной (постнеклассической) науки характерны усиливающаяся математизация ее теорий (особенно естественнонаучных) и возрастающий уровень их абстрактности и сложности.

По степени точности предсказаний теории бывают детерминистские и стохастические. Первые отличаются точностью и достоверностью предсказаний, но, в силу сложности многих явлений и процессов в мире и наличия значительной доли неопределенности, применяются редко. Стохастические теории дают вероятные предсказания, основанные на изучении случайностей.

Теории естественнонаучного типа называют позитивными, поскольку их задачей является объяснение фактов. Если же теория ставит своей целью не только объяснение, но и понимание объектов и событий, её называют нормативной. Она имеет дело с ценностями, которые не могут быть научными фактами в классическом смысле этого слова. Поэтому часто высказываются сомнение в научном статусе философских, этических, социологических теорий.

А. Эйнштейн различал в физике два основных типа теорий — конструктивные и фундаментальные. Большинство физических теорий, по его мнению, является конструктивными, т.е. их задачей является построение картины сложных явлений на основе некоторых относительно простых предположений. Исходным пунктом и основой фундаментальных теорий являются не гипотетические положения, а эмпирически найденные общие свойства явлений, принципы, из которых следуют математически сформулированные критерии, имеющие всеобщую применимость.

По форме теория предстает как система непротиворечивых, логически взаимосвязанных утверждений.

Любая теоретическая система, как показал К. Поппер, должна удовлетворять двум основным требованиям:
а) непротиворечивости (т.е. не нарушать соответствующий закон формальной логики) и фальсифицируемости – опровержимости,
б) опытной экспериментальной проверяемости.

Поппер сравнивал теорию с сетями, предназначенными улавливать то, что мы называем реальным миром, для осознания, объяснения и овладения им.

Истинная теория должна, во-первых, соответствовать всем (а не некоторым) реальным фактам, а во-вторых, следствия теории должны удовлетворять требованиям практики. Теория, по Попперу, есть инструмент, проверка которого осуществляется в ходе его применения и о пригодности которого судят по результатам такого применения.

Теории опираются на специфический категориальный аппарат, систему принципов и законов. Развитая теория открыта для описания, интерпретации и объяснения новых фактов, а также готова включить в себя дополнительные метатеоретические построения. Задача ученого-теоретика создать теорию или сформулировать концепцию на основе «материи мысли», эмпирик же привязан к данным опыта и может позволить себе лишь обобщение и классификацию.

Развитая теория представляет собой не просто совокупность связанных между собой положений, но содержит в себе механизм концептуального движения, внутреннего развертывания содержания, включает в себя программу построения знания. В этой связи говорят о целостности теории.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

Теории могут быть получены разным путем:
1) Формализации;
Этот прием заключается в построении абстрактно-матем. моделей. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). (Широко применяется в математике, логике, соврем. лингвистике).
2) Аксиоматически построенные;
Сначала задается набор исходных положений, не требующих доказательств. Потом – вывод из них. Совокупность исходных аксиом и выводов из них образует аксиоматически построенную теорию. Развитие аксиом. метода привело к построению формализованных аксиом. систем. С помощью его создается абстрактная знаковая модель, кот. интерпретируется на различных системах объектов. 1931г. К.Гедель доказал теорему о принципиальной неполноте достаточно развитых формальных систем. Нельзя всю математику представить как единую аксиом. систему, что, однако, не исключает аксиоматизацию ее отдельных ре (зарождение и проверка новых гипотез).

Развитое теоретическое знание строится не «снизу» за счет индуктивных обобщений научных фактов, а развертывается как бы «сверху» по отношению к эмпирическим данным. Метод построения знания состоит в том, что сначала создается гипотетическая конструкция, кот. дедуктивно развертывается, образуя систему гипотез, затем система подвергается опытной проверке, в ходе кот. она уточняется и конкретизируется. В этом и заключается сущность гипотетико-дедуктивного развертывания теории.

ФУНКЦИИ

Выделяют следующие функции теории:
1) информативная функция. В результате эмпирического познания выявляются факты и их обобщения; в ходе дальнейшего исследования открываются соответствующие законы. С их помощью выводятся результаты наблюдений. Информация, находящаяся в законах и научных теориях, служит для предсказывания будущих событий или практического действия;
2 ) систематизирующая функция. Данная функция теории определяется синтетическим характером научного знания. Теория стремится так организовать и упорядочить эмпирический материал, чтобы его основная часть могла быть логически выведена из небольшого числа основных законов и принципов. Это является одним из важнейших результатов научного познания. Чем глубже развита наука, тем выше уровень систематизации.Теоретическая систематизация дает ряд преимуществ: установление связи между различными обобщениями, гипотезами в рамках теории помогает определению границ их применимости; с помощью этого процесса уточняются ранее установленные обобщения и законы и др,;
3) прогностическая функция теории. Для создания теории, служащей практике, нужно предвидеть ход будущих событий, постараться выявить их тенденции и закономерности. Именно поэтому данная функция является важной для любой подлинной научной теории;
4) объяснение как функция теории.

ГИПОТЕЗА

В современной методологии термин "гипотеза" употребляется в двух основных значениях:
а) форма теоретического знания, характеризующаяся проблематичностью и недостоверностью;
б) метод развития научного знания.

Гипотеза - форма теоретического знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда фактов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотетическое знание носит вероятный, а не достоверный характер и требует проверки, обоснования.

В ходе доказательства выдвинутых гипотез:
а) одни из них становятся истинной теорией,
б) другие видоизменяются, уточняются и конкретизируются,
в) третьи отбрасываются, превращаются в заблуждения, если проверка дает отрицательный результат.

Выдвижение новой гипотезы, как правило, опирается на результаты проверки старой, даже в том случае, если эти результаты были отрицательными.

Так, например, стадию гипотезы прошли и открытый Д.И. Менделеевым периодический закон, и теория Дарвина, и др. Велика роль гипотез в современной астрофизике, геологии и других науках, которые окружены "лесом гипотез".

Выдающиеся ученые хорошо понимали важную роль гипотезы для научного познания. Д.И. Менделеев считал, что в организации целеустремленного, планомерного изучения явлений ничто не может заменить построения гипотез. " Они, - писал великий русский химик, - науке и особенно ее изучению необходимы. Они дают стройность и простоту, каких без их допущения достичь трудно. Вся история наук это показывает. А потому можно смело сказать: лучше держаться такой гипотезы, которая может со временем стать верною, чем никакой " Менделеев Д. И. Основы химии. Т. 1. М.; Л. 1947.

Согласно Менделееву, гипотеза является необходимым элементом естественнонаучного познания, которое обязательно включает в себя:
а) собирание, описание, систематизацию и изучение фактов;
б) составление гипотезы или предположения о причинной связи явлений;
в) опытную проверку логических следствий из гипотез;
г) превращение гипотез в достоверные теории или отбрасывание ранее принятой гипотезы и выдвижение новой.

КЛАССИФИКАЦИЯ ГИПОТЕЗ

Говоря о гипотезах, нужно иметь в виду, что существуют различные их виды. Характер гипотез определяется во многом тем, по отношению к какому объекту они выдвигаются. Так, выделяют гипотезы общие, частные и рабочие.

 

• Первые - это обоснованные предположения о закономерностях различного рода связей между явлениями. Общие гипотезы - фундамент построения основ научного знания.
• Вторые - это тоже обоснованные предположения о происхождении и свойствах единичных фактов, конкретных событий и отдельных явлений.
• Третьи - это предположение, выдвигаемое, как правило, на первых этапах исследования и служащее его направляющим ориентиром, отправным пунктом дальнейшего движения исследовательской мысли.

Существуют и так называемые " ad hoc-гипотезы " (от лат. ad hoc - к этому, для данного случая). Каждая из них – это предположение, выдвинутое с целью решения стоящих перед испытываемой теорией задач и оказавшееся в конечном итоге ошибочным вариантом ее развития. Обычно такие гипотезы являются нарушением общепризнанных критериев научности. Однако ученые иногда сознательно идут на нарушение этих критериев, прибегая к помощи ad hoc-гипотез "во имя спасения" испытываемой теории, которая сталкивается с конкретными трудностями (невозможность предсказания новых фактов, адаптации к новым экспериментальным данным и др.).

Наука нередко вынуждена принимать две или более конкурирующие рабочие гипотезы, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Поскольку такие гипотезы несовместимы, то, наука стремится примирить их путем создания новой гипотезы с более широкой сферой применения. При этом выдвинутая новая гипотеза должна быть подвергнута критике с ее же собственной точки зрения.

Таким образом, гипотеза может существовать лишь до тех пор, пока не противоречит достоверным фактам опыта, в противном случае она становится просто фикцией. Она проверяется (верифицируется) соответствующими опытными фактами (в особенности экспериментом), получая характер истины. Гипотеза является плодотворной, если может привести к новым знаниям и новым методам познания, к объяснению широкого круга явлений.

Говоря об отношении гипотез к опыту, можно выделить три их типа:
а) гипотезы, возникающие непосредственно для объяснения опыта;
б) гипотезы, в формировании которых опыт играет определенную, но не исключительную роль;
в) гипотезы, которые возникают на основе обобщения только предшествующих концептуальных построений.

ОСОБЕННОСТЬ НАУЧНОЙ ГИПОТЕЗЫ

Как форма теоретического знания гипотеза должна отвечать некоторым общим условиям, которые необходимы для ее возникновения и обоснования и которые нужно соблюдать при построении любой научной гипотезы вне зависимости от отрасли научного знания.

Такими непременными условиями являются следующие:

1. Выделяемая гипотеза должна соответствовать установленным в науке законам. Например, ни одна гипотеза не может быть плодотворной, если она противоречит закону сохранения и превращения энергии.

2. Гипотеза должна быть согласована с фактическим материалом, на базе которого и для объяснения которого она выдвинута. Иначе говоря, она должна объяснить все имеющиеся достоверные факты. Но если какой-либо факт не объясняется данной гипотезой, последнюю не следует сразу отбрасывать, а нужно более внимательно изучить прежде всего сам факт, искать новые - более лучшие и достоверные факты.

3. Гипотеза не должна содержать в себе противоречий, которые запрещаются законами формальной логики. Но противоречия, являющиеся отражением объективных противоречий, не только допустимы, но и необходимы в гипотезе (такой, например, была гипотеза Луи де Бройля о наличии у микрообъектов противоположных - корпускулярных и волновых - свойств, которая затем стала теорией).

4. Гипотеза должна быть простой, не содержать ничего лишнего, чисто субъективистского, никаких произвольных допущений, не вытекающих из необходимости познания объекта таким, каков он в действительности. Но это условие не отменяет активности субъекта в выдвижении гипотез.

5. Гипотеза должна быть приложимой к более широкому классу исследуемых родственных объектов, а не только к тем, для объяснения которых она специально была выдвинута.

6. Гипотеза должна допускать возможность ее подтверждения или опровержения: либо прямо - непосредственное наблюдение тех явлений, существование которых предполагается данной гипотезой (например, предположение Леверье о существовании планеты Нептун); либо косвенно - путем выведения следствий из гипотезы и их последующей опытной проверки (т.е. сопоставления следствий с фактами). Однако второй способ сам по себе не позволяет установить истинность гипотезы в целом, он только повышает ее вероятность.