Сам переход от анализа фактов к теоретическому синтезу осуществляется с помощью методов, которые, дополняя друг друга и сочетаясь, составляют содержание этого процесса. Одним из таких методов это индукция. Индукция - логический прием исследования, связанный с обобщением результатов наблюдений и экспериментов и движением мысли от единичного к общему. В индукции данные опыта "наводят" на общее, индуцируют его. Поскольку опыт всегда бесконечен и неполон, то индуктивные выводы всегда имеют проблематичный (вероятностный) характер. Индуктивные обобщения обычно рассматривают как опытные истины или эмпирические законы. Выделяют следующие виды индукции: перечислительная (полная и неполная), индукция через элиминацию, и подтверждающая индукция.
Перечислительная индукция – это умозаключение, в котором осуществляется переход от знания об отдельных предмета класса к знанию обо всех предметах этого класса. Полная индукция предполагает исследование конечного и обозримого класса, а так же в посылках полной индукции содержится информация о наличии или отсутствии интересующего исследователя свойства у каждого элемента класса Наука очень редко имеет дело с исследованием конечных и обозримых классов. Формулируемые в науке законы относятся либо к конечным, но необозримым в силу огромного числа составляющих их элементов классов, либо к бесконечным классам. В том случае, если индуктивное заключение делается обо всем классе, на основании утверждений о наличии какого-либо интересующего свойства только у части элементов этого класса, это неполная индукция. Индукция через элиминацию представляет собой выдвижение гипотезы, на основе наблюдения за интересующим явлением. В процессе экспериментов, наблюдений и рассуждений опровергаются все неверные предположения о причине интересующего явления. Оставшаяся неопровергнутой гипотеза считается истинной. Идея о том, что индукция не является методом открытия и доказательства, а может выполнять лишь функцию их вероятного подтверждения опытными данными, составляет содержание индукцию как метод подтверждения.
Под дедукцией понимают не только метод перехода от общих суждений к частным, но всякое необходимое следование из одних высказываний, рассматриваемых в качестве посылок, других высказываний с помощью законов и правил логики.
25. Методы обработки и систематизации знания. Аналогия.
Аналогия – прием познания, при котором наличие сходства, совпадение признаков нетождественных объектов позволяет предложить их сходство и в других признаках. Аналогия- незаменимое средство наглядности, изобразительности мышления.
26. Методы обработки и систематизации знания. Систематизация, классификация.
Для обработки и обобщения фактов в научном исследовании широко применяются систематизация как приведение в единую систему и классификация как разбиение на классы, группы, типы и т. п. Разрабатывая методологические аспекты теории классификации, отечественные методологи предлагают различать следующие понятия: классификация — это разбиение любого множества на подмножества по любым признакам; систематика — упорядоченность объектов, имеющая статус привилегированной системы классификации, выделенной самой природой (естественная классификация);
27. Методы построения и исследования идеализированного объекта. Абстрагирование, идеализация, формализация, моделирование. Использование их в картографии.
Абстрагирование это мыслительная операция, состоящая в отвлечении от ряда свойств предметов и отношений между ними и выделении какого-либо свойства или отно- шения. По отношению к среде свойства объекта делятся на два типа: одни свойства замкну- ты на данную конкретную ситуацию, другие остаются неизменными при переходе от одной ситуации к другой. Именно эти инварианты являются объективной основой более высоких ступеней абстрагирования. Попытки расширить область применимости той или иной науч- ной абстракции за пределы интервала абстракции (предельные границы, в которых потен- циальное становится актуальным, инвариантное относительным) лишают её строгого смыс- ла и делают проблематичной в рамках строгой теории.
Формализация – это особый приём теоретического мышления, который используется в связи с математизацией науки. Этот приём заключается в построении абстрактных математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности. При формализации рассуждения об объектах переносятся в плоскость оперирования со знаками (формулами). Отношения знаков заменяют собой высказывание о свойствах и отношениях предметов. Таким путём создаётся обобщённая знаковая модель некоторой предметной области, позволяющая обнаружить структуру различных явлений и процессов при отвлечении от качественных характеристик последних. Наиболее успешно формализация применяется в математике, логике и лингвистике.
Идеализация является разновидностью абстрагирования, связанна с отвлечением от ре- альных свойств предмета с одновременным введением в содержание образуемых понятий признаков нереализуемых в действительности
Моделирование – метод исследования объектов природного, социокультурного и ког-
нитивного типа путем переноса знаний, полученных в процессе построения и изучения соот-
ветствующих моделей на оригинал. Модель – опытный образец или информационно-
знаковый аналог того или иного изучаемого объекта, выступающего в качестве оригинала.
Объект (макет, структура, знаковая система) может играть роль модели в том случае, если
между ним и другим предметом, называемым оригиналом, существует отношение тождества
в заданном интервале абстракций. В этом смысле модель есть изоморфный или гомоморф-
ный образ исследуемого объекта.
28. Метод моделирования. Модель, ее функции. Подобие, изоморфизм, гомоморфизм, изофункционализм. Виды моделей: математическая, описания, объяснения.
Моделирование – метод исследования объектов природного, социокультурного и ког-
нитивного типа путем переноса знаний, полученных в процессе построения и изучения соот-
ветствующих моделей на оригинал. Модель – опытный образец или информационно-
знаковый аналог того или иного изучаемого объекта, выступающего в качестве оригинала.
Объект (макет, структура, знаковая система) может играть роль модели в том случае, если
между ним и другим предметом, называемым оригиналом, существует отношение тождества
в заданном интервале абстракций. В этом смысле модель есть изоморфный или гомоморф-
ный образ исследуемого объекта.
Основными функциями моделей являются следующие. Во-первых, иллюстративная
или демонстрационная – модель помогает создать более простое восприятие объекта. Во-
вторых, трансляционная или интегративная – заключается в том, что модель переносит ин-
формацию, полученную в одной, относительно изученной сфере реальности, на другую, еще
не известную сферу. В-третьих, заместительно-эвристическая – представляет собой иссле-
дование модели как относительно самостоятельного объекта (заменяющего объект позна-
ния), что позволяет получить новую информацию об объекте-оригинале. В-четвертых, ап-
проксимирующая – связана с моментом упрощения, так как модель представляет собой един-
ство наглядного образа и научной абстракции, она является некоторой наглядной схематиза-
цией действительности. В-пятых, экстраполяционно-прогностическая – состоит в том, что
вывод, вытекающий из структурных особенностей модели, будучи экстраполирован на мо-
делируемый объект, приводит к определенному прогнозу относительно его структуры.
Аналогия в моделировании конкретизируется через подобие, изоморфизм, гомоморфизм, изофункционализм.
Изоморфизм характеризует такое соответствие между структурами объектов, когда
каждому элементу первой системы соответствует лишь один элемент второй и каждой связи
в одной системе соответствует связь в другой, а само рассмотрение происходит без учета
природы этих элементов. Полный изоморфизм возможен лишь между абстрактными, идеа-
лизированными объектами
Гомоморфизм отличается от изоморфизма тем, что соответствие
объектов (систем) однозначно лишь в одну сторону
Изофункционализм характеризует изоморфизм отношений в области внешних,
функциональных связей модели и моделируемого объекта со средой (при условии их необя-
зательного тождества их внутренних отношений)
Математическая модель представляет собой абстрактную систему, состоящую из на-
бора математических объектов
Выделяют два типа математических моделей: модели описания и модели объяснения.
Модель описания не предполагает, каких бы то ни было, содержательных утверждений о
сущности изучаемого круга явлений. Соответствие между формальной и физической струк-
турой не обусловлено какой-либо закономерностью и носит характер единичного факта. Эти
модели оцениваются по критерию полезности, а не истинности: сочетание достаточной про-
стоты и достаточной эффективности. Например, схема эксцентрических кругов и эпициклов Птолемея
обеспечивала астрономические наблюдения в течение почти двух тысяч лет.
Модели объяснения представляют соответствие структуры объекта (или системы) в ма-
тематическом образе, и обладает рядом важных гносеологических функций, которых нет у
модели описания. Они способны: к кумулятивному обобщению; предсказанию принципи-
ально новых качественных эффектов (в отличие от моделей описаний дающих лишь количе-
ственные предсказания); к адаптации или видоизменению и совершенствованию под влияни-
ем новых экспериментальных фактов; к трансформационному обобщению с изменением ис-
ходной семантики обобщаемой теории. Например, из уравнений Ньютона можно вывести закон сохра-
нения импульса, из уравнений Максвелла – идею о физическом родстве электромагнитных и оптических явлений.
29. Общенаучные принципы и методологические подходы: принцип инвариантности, принцип соответствия, принцип дополнительности, принцип наблюдаемости, эволюционизм, функционализм, системный подход, синергетический подход.
Принцип инвариантности выражает требование сохранения свойств и отношений в процессе преобразования, сочетание вариативных и инвариантных элементов теории. При переходе от старой теории к новой прежнее свойство инвариантности или остается, или обобщается, но не отбрасывается. Инвариантность вытекает из материального единства мира, из принципиальной однородности физических объектов и свойств.
Принцип соответствия состоит в том, что с появлением новых более общих теорий прежние концепции сохраняют свое значение для прежней предметной области, но выступают как частный случай новых теорий. Благодаря этому возможны обратный переход от последующей теории к предыдущей, их совпадение в некоторой предельной области, где различия между ними оказываются несущественными. Закономерная связь старых и новых теорий проистекает из внутреннего единства качествен- но различных уровней материи.
Принцип дополнительности является установкой исследовательской практики, предполагающей для воспроизведения целостности явления на определенном, "промежуточном" этапе его познания применять взаимоисключающие и взаимоограничивающие друг друга, "дополнительные" классы понятий, которые могут использоваться обособленно в зависимости от особых (экспериментальных) условий, но только взятые вместе исчерпывают всю поддающуюся определению и передаче информацию. Принцип дополнительности был сформулирован Н.Бором для описания микрообъектов. Принцип наблюдаемости это методологическое требование к научной теории иметь эмпирическое обоснование, применять такие величины и понятия, которые операциональны и допускают опытную проверку, остальные должны быть изъяты.
Эволюционизм как методологическая позиция предполагает такую модель понимания реальности, которая строится на положении необратимости природных и культурных изменений. В основе лежит ещё Г. Спенсером сформулированная концепция эволюции – представляющая её как особый тип последовательности необратимых изменений природных и культурных феноменов от относительно неопределенной бессвязанной гомогенности к относительно более определен- ной согласованной гетерогенности, происходящих благодаря дифференциации и интеграции. Эволюционный процесс считается обусловленным механизмами адаптации к окружению. Выделяют три типа эволюционных концепций: однолинейная (предполагает наличие универсальных стадий после- довательного развития природных и социокультурных систем), универсальная (выявляющая глобаль- ные изменения, носящие форму развития), многолинейная (допускает возможность множества при- мерно равноценных путей развития и не ориентирована на установление всеобщих путей эволюции).
Функционализм как методологический подход базируется на рассмотрении объекта как системы, состоящей из структурных элементов, функционально связанных друг с другом и выполняющих определенные функции по отношению к системе как целому.
Системный подход предполагает рассмотрение предметов и явлений окружающего мира как частей или элементов определенного целостного образования. Эти части и элемен- ты, взаимодействуя друг с другом, определяют новые, целостные свойства системы, которые отсутствуют у отдельных её элементов.
Синергетический подход возник на базе новых областей науки - неравновесной термо- динамики, теории хаоса, нелинейного математического анализа, теории катастроф, в кото- рых сформулированы общие принципы самоорганизации сложных нелинейных, открытых динамических систем. Этот подход применим к анализу сложных эволюционирующих при- родных систем, к культуре и её развитию, социальным системам и процессам, механизмам творческого мышления. Синергетический подход является новым способом осмысления и интерпретации эмпирических фактов, методов и теорий. Самоорганизация рассматрива- ется как многообразные процессы возникновения упорядоченных пространственно- временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в неравновесных, неус- тойчивых состояниях вблизи от критических точек, предшествующих бифуркации.
30. Принципы системной методологии: система, элемент, подсистема, структура, эмерджентность.
Система — это совокупность элементов произвольной природы, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определённую целостность.
Элемент системы. Неделимая часть системы, характеризующаяся конкретными свойствами, определяющими её в данной системе однозначно. Множество составляющих единство элементов, их связей и взаимодействий между собой и между ними и внешней средой, образуют присущую системе целостность, качественную определённость и целенаправленность (целеустремлённость). Число различных элементов и их взаимосвязей, которые включает в себя система, определяют её сложность.
Структура системы. Упорядоченность отношений, связывающих элементы системы, определяет структуру системы как множество элементов, функционирующих в соответствии с установившимися между элементами системы связями. Структуру можно представить как схему — статическую модель системы, которая характеризует только строение системы, не учитывая множества свойств и состояний её элементов. Как правило, при введении понятие структуры систему отображают путём разделения на подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер.
Эмердже́нтность или эмерге́нтность (от англ. emergent — возникающий, неожиданно появляющийся)[1] в теории систем — наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих её элементам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов; синоним — системный эффект.
31. Синергетика и самоорганизация открытых нелинейных систем. Эволюция.
Синергетический подход возник на базе новых областей науки - неравновесной термо- динамики, теории хаоса, нелинейного математического анализа, теории катастроф, в кото- рых сформулированы общие принципы самоорганизации сложных нелинейных, открытых динамических систем. Этот подход применим к анализу сложных эволюционирующих при- родных систем, к культуре и её развитию, социальным системам и процессам, механизмам творческого мышления. Синергетический подход является новым способом осмысления и интерпретации эмпирических фактов, методов и теорий. Самоорганизация рассматрива- ется как многообразные процессы возникновения упорядоченных пространственно- временных структур в сложных нелинейных системах, находящихся в неравновесных, неус- тойчивых состояниях вблизи от критических точек, предшествующих бифуркации. всякое явление это эволюционно необратимая стадия какого-либо процесса, содержащая информацию о его прошлом и будущем, допускающая многовариантность, ту- пиковые ветви, отклонения, которые могут быть не менее совершенны, чем современное со- стояние, развитие происходит благодаря неустойчивости, а новое появляется благодаря бифуркации как случайное и непредсказуемое. Считается, что системы являются зависимы- ми от процессов на вышележащих или нижележащих уровнях, в нелинейном мире малые причины могут порождать большие следствия. Управление сложными системами может быть успешно только как нелинейное, учитывающее особенности и тенденции их эволюции, а также эффективности малых воздействий.
32. Классификация и типология.
Классификация и типология — два родственных понятия. Границы между классификацией и типологией условны и применение их в определенных областях знания в большой мере зависит от исторических традиций (форм классификации). Но разница между ними есть. Классификация – это группировка изучаемых объектов исходя из количественных признаков (например, классификация поселений по плотности населения). Под типологией можно понимать группировку объектов по качественным признакам (например, функциональная типология поселений). Логическое основание одинаково и в первом (классификация), и во втором (типология) случаях.
Имеются два подхода к классификации:
· классификация как установление родовидовых отношений. В результате получается система понятий последовательно снижающегося ранга. В географии это чаще всего выражается в соотношении территориальных единиц: зона, район, подрайон, микрорайон;
· классификация как деление множества объектов на подмножества в зависимости от сходства и различия их в определенном отношении. Это, например, выделение качественно различных (типологических) районов на одном таксономическом уровне. Большой опыт имеется в природном районировании стран и районов.
Таким образом, в первом определении классификация выступает как система понятий, во втором — как система множеств.
В первом случае классификация рассматривается с точки зрения содержания понятий, во втором — с точки зрения объемов понятий.
Районирование как познавательная процедура — частный случай классификации.
Типология представляет собой конечную фазу описательного подхода, определенный шаг к синтезу общего и частного. Типологические понятия слабо используются в качестве инструментов познания.
Типология представляет собой обобщение. Формируется классификационный взгляд на мир. Классификация (типология) уменьшает количество изучаемых объектов (стран, регионов), делит их на группы и тем самым вносит существенный вклад в понимание процессов и явлений. Индивидуальные черты гораздо легче разбирать на фоне типологических. Наличие типологических (характерных) черт определяется тем, что развитие государств протекает в соответствии с общими закономерностями. Если бы дело обстояло иначе, то в сфере общественных наук пришлось бы возвратиться в прошлое и считать, что в истории, в отличие от природы, нет закономерностей и каждая страна развивается чисто индивидуально, сама по себе. В то же время общие закономерности (например, закономерности способа производства) имеют многочисленные вариации, связанные с различными конкретными историческими фактами, обстоятельствами. Таким образом, типологический подход делает возможным увидеть во всем объеме жизнь страны и в то же время понять и отметить общие направления процессов.
Гипотеза и теория.
Структура теоретического знания образуется проблемами, гипотезами и теориями.
Гипотеза – это форма знания, содержащая предположение, сформулированное на основе ряда факторов, истинное значение которого неопределенно и нуждается в доказательстве. Гипотеза требует проверки и обоснования, в процессе которых гипотеза либо подтверждается и становится теорией, либо видоизменяется и уточняется, либо отбрасывается и становится заблуждением. Большая часть теоретических схем в науке конструируется не за счет схематизации опыта, а методом трансляции абстрактных моделей, которые заимствуются из ранее сложившихся областей знания и соединяются с новой "сеткой связей". Пример этого – при создании планетарной модели атома представления о центре потенциально отталкивающих сил внутри атома и электронах было использовано из теоретических знаний механики и электродинамики. В процессе конструктивного обоснования гипотезы происходит постепенная перестрой-ка первоначального варианта теоретической схемы до тех пор, пока не будет адаптирована к соответствующему эмпирическому материалу.
Теория – форма научного знания, дающая целостное отображение закономерных и существенных связей определенной области действительности. Теория выступает как средство обобщения чувственных данных, объедения результатов измерений, моделей, понятий, ма-тематических приемов в определенную связанную систему. На основании теории предсказывается по возможности широкий круг явлений, которые могут быть обнаружены в наблюдении и эксперименте. Теория является не просто средством описания, она является объяснением явления, то есть она имеет эвристический потенциал, позволяющий предвидеть новые явления. Основные элементы теории: фундаментальные понятия, идеализированные объекты, принципы, законы. Научное понятие – это мысленная характеристика предмета познания, определение его простых или сложных свойств.
Метод сравнения.
Научные методы эмпирического уровня исследования, позволяющие выявить и исследовать эмпирический объект исследования- наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент. Сравнение – процедура, направленная на выявление черт сходства или различия между объектами. Предметы, возможно, сравнивать только по какому-либо точно выделенному в них свойству, при-знаку и отношению (в рамках заданного интервала абстракций). Процедура сравнения включает способ, которым может быть осуществлена операция сравнения, и соответствующую операциональную ситуацию.
Метод измерения.
Измерение - процедура, направленная на определение характеристик (веса, длины, координат, скорости) материальных объектов с помощью соответствующих измерительных приборов. Измерение сводится к сравнению измеряемой величины с некоторой однородной с ней величиной, принятой в качестве эталона (единицы). Посредством системы единиц измерения дается количественное описание свойств тел. Измерение подразделяется на прямое и косвенное. При прямом измерении результат получается путем непосредственного сравнения измеряемой величины с эталоном, с помощью измерительных приборов, позволяющих непосредственно получать значение измеряемой величины. При косвенном измерении искомая величина определяется на основании прямых измерений других величин, связанных с первой математически выраженной зависимостью.
36. Метод наблюдения.
Наблюдение является исходным методом эмпирического познания. Наблюдение – это целенаправленное изучение предметов, основанное на ощущении, восприятии и представлении, в процессе наблюдения формируется знание о внешних сторонах, свойствах и признаках рассматриваемого объекта. Научное наблюдение, в отличие от простого созерцания, предполагает замысел, цель и средства (установки, приборы, измерительные приборы), с помощью которых субъект переходит от предмета деятельности (наблюдаемого явления) к её продукту (отчету о наблюдаемом). К научному наблюдению предъявляются следующие требования: постановка цели наблюдения; выбор методики и разработка плана; систематичность; контроль за корректностью результатов наблюдения; обработка, осмысление и истолкование полученных данных. Результаты наблюдения фиксируются в эмпирических высказываниях, которые отличаются тем что, отражают независимое от наблюдателя существующее событие (это обеспечивает объективность содержания) и оно способно выражать наблюдаемое событие контролируемым способом. Объективность и однозначность эмпирических предложений достигается путем уточнения наблюдаемой ситуации – указывается место, время, конкретные условия протекания наблюдаемого события.
Метод эксперимента.
Эксперимент – это активный целенаправленный методизучения явлений в фиксированных условиях их протекания, которые могут воссоздаваться и контролироваться самим исследователем. По характеру задач выделяют: исследовательский эксперимент, который связан с поиском неизвестных зависимостей между несколькими параметрами объекта; проверочный эксперимент, который применяется в случаях, когда требуется подтвердить или опровергнуть те или иные следствия теории. Эксперименту предшествует подготовительная стадия: замысел эксперимента, представляющий собой некоторое предположение о тех связях, которые должны быть вскрыты в процессе его и которые уже предварительно выражены с помощью научных понятий, абстракций. Как правило, эксперимент проводится с помощью приборов. Особым видом эксперимента является мысленный эксперимент. Если в реальном эксперименте исследователь для изучения свойств явления ставит его в различные физические условия и изменяет их, то в мысленном эксперименте эти условия являются воображаемыми, он воображение регулируется законами науки и правилами логики. Исследователь использует чувственные образы и теоретические модели.В структуре научного исследования эксперимент занимает особое место. Эксперимент является связующим звеном между эмпирическим и теоретическим уровнем исследования: во-первых, по самому замыслу эксперимент связан с определенным теоретическим знанием, во-вторых, результаты эксперимента нуждаются в определенной теоретической интерпретации. Эксперимент, являясь методом познания, одновременно является и основным критерием истинности знания.