Alimääräytyneisyys

Alimääräytyneisyys (teorioiden empiirinen alimääräytyneisyys) on tieteenfilosofinen käsite, jolla viitataan teorioiden ja niitä tukemaan tarkoitetun empiirisen todistusaineiston väliseen suhteeseen. Alimääräytyneisyydellä tarkoitetaan sitä, että millekään teorialle empiirinen aineisto ei yksistään kykene määrittämään sitä, onko teoria vai joku sen kanssa kilpaileva teoria oikea. Teoria on siis alimääräytynyt silloin jos on olemassa toinen kilpaileva teoria, joka on epäyhteensopiva ensimmäisen teorian kanssa, mutta sopii yhtä hyvin yhteen empiirisen aineiston kanssa.

Ongelmana on näin, kuinka valinnan tekeminen kahden kilpailevan teorian välillä voi olla rationaalista. Teorioiden empiiristä alimääräytyneisyyttä on käytetty tukemaan tietoteoreettista relativismia, jonka mukaan valinnan tekeminen on mahdotonta pelkästään empiirisen aineiston nojalla.

Sille vastakkainen käsite on ylimääräytyneisyys, joka on myös Freudin psykoanalyysin keskeinen käsite.

Historia 

Uuden ajan filosofiassa alimääräytyneisyyttä käsitteli ensimmäisenä René Descartes. Muiden skeptisten argumenttien ohella Descartes esitti kaksi argumenttia, jotka ilmaisevat alimääräytyneisyyttä.

Descartesin uniargumentti huomauttaa, että unessa koetut kokemukset (esimerkiksi putoaminen) eivät välttämättä sisällä tarpeeksi informaatiota, jotta siitä voitaisiin päätellä tositilanne (esimerkiksi sängyssä oleminen). Koska ihminen ei voi aina erottaa unia todellisuudesta, hän ei voi sulkea pois sitä teoriaa, että on tälläkin hetkellä unessa. Näin teoria siitä, että tämän hetkiset kokemukset ovat aitoja, on alimääräytynyt.

Descartesin demoniargumentti (kartesiolainen demoni) on muunnelma uniargumentista. Sen mukaan kaikki ihmisen kokemukset ja ajatukset voisivat olla kaikkivoipaisen, petollisen toimijan (”pahan demonin”) tuotoksia. Myös tässä tapauksessa tilannetta ei voida erottaa todellisuudesta niin kauan kuin koettu todellisuus vaikuttaa sisäisesti johdonmukaiselta. Näin ei ole mahdollista erottaa oikeaa uskomusta loogisesti siitä, että tulee petetyksi.

David Hume on toisen merkittävän alimääräytyneisyysargumentin, induktion ongelman, lähde. Alimääräytyneisyys tuli tunnetuksi nykyajan tieteenfilosofiassa Thomas Kuhnin töiden myötä. Hänen tunnetuin teoksensa Tieteellisten vallankumousten rakenne esitti uudenlaisen näkemyksen tieteellisestä edistyksestä tai jopa kyseenalaisti sen. Alimääräytyneisyyttä on käytetty tieteenfilosofiassa argumenttina muun muassa tieteellistä realismia vastaan.

Alimääräytyneisyyden lajit 

Alimääräytyneisyys voidaan jakaa heikkoon ja vahvaan alimääräytyneisyyteen. Teorian heikolla alimääräytyneisyydellä tarkoitetaan sitä, että tällä hetkellä saatavissa oleva havaintoaineisto ei riitä teorian todistamiseen, mutta joku tulevaisuudessa kerätty havaintoaineisto saattaisi voida todistaa sen. Teorian vahvalla alimääräytyneisyydellä tarkoitetaan sitä, että on perusteiltaan mahdotonta hankkia todistusaineistoa, joka voisi lopullisesti osoittaa teorian oikeaksi keskenään kilpailevien teorioiden joukosta.

Alimääräytyneisyys voidaan jakaa myös deduktiiviseen ja induktiiviseen alimääräytyneisyyteen. Kun kaksi teoriaa ovat deduktiivisesti alimääräytyneitä, tarkoitetaan, että saatavilla oleva havaintoaineisto ei ole täysin ristiriidassa kummankaan teorian kanssa. Teorioiden induktiivisen alimääräytyneisyyden tapaus on monimutkaisempi; teoriat ovat paitsi yhteensopivia saatavissa oleva havaintoaineiston kanssa, mutta sen lisäksi myös pyrkimykset määritellä, kumpi teorioista olisi parempi, epäonnistuvat.

Näiden kahden erottelun yhdistelmistä saadaan muodostettua neljä erilaista alimääräytyneisyyden lajia, vaikkakin määritelmällisesti heikon induktiivisen alimääräytyneisyyden tapaus sallii mahdollisuuden muuntaa se pelkäksi deduktiiviseksi alimääräytyneisyydeksi hankkimalla uutta havaintoaineistoa; muussa tapauksessa kyseessä on vahva alimääräytyneisyys. Lisäksi on mahdollista katsoa, että teorian olisi mahdotonta olla todella vahvasti induktiivisesti alimääräytynyt: tämä ei sallisi mitään sellaista havaintoaineistoa, joka tukisi muita teorioita tai suuntautuisi teoriaa vastaan, mikä tarkoittaisi sitä, ettei teoria voi tehdä mitään uusia ennusteita; tämä puolestaan olisi Occamin partaveistä soveltamalla pätevä argumentti teoriaa vastaan.

Väitteet heikosta alimääräytyneisyydestä keskittyvät yleensä siihen, mitä aineistoa kulloinkin on saatavilla jotakin teorioiden joukkoa koskien, kun taas väitteisiin vahvasta alimääräytyneisyydestä liittyy yleensä yleisempiä tietoteoreettisia väitteitä siitä, minkälainen havaintoaineisto on yleensäkään mahdollista tai käyttökelpoista jonkin teorian tapauksessa tai teorioille yleensä. Monet tieteenfilosofit katsovat, että kaikki teoriat ovat heikosti alimääräytyneitä; ja myös vahvasti alimääräytyneitä monien käytännöllisten tarkoitusten suhteen.

Perustelut alimääräytyneisyydelle 

Mikäli pyritään osoittamaan, että jokin teoria on alimääräytynyt, tulee osoittaa, että teorialle on olemassa kilpaileva teoria, jota havaintoaineisto tukee aivan samassa määrin. Yksinkertainen esimerkki alimääräytyneisyydestä on havaitsijan lisääminen. Ajatellaan esimerkiksi teoriaa ”maanpintaa lähellä olevat kappaleet putoavat maanpintaa kohti kun ne pudotetaan”. Kilpaileva teoria olisi esimerkiksi ”maanpintaa lähellä olevat kappaleet putoavat maanpintaa kohti kun ne pudotetaan, mutta vain silloin kun katsomme tapahtuuko näin”. Koska loppuosa ”mutta vain silloin kun katsomme tapahtuuko näin” voidaan lisätä mihin tahansa teoriaan, kaikki teoriat ovat ainakin triviaalilla tavalla alimääräytyneitä; kun havainto kappaleen putoamisesta tehdään, se sopii yhteen kummankin teorian kanssa.

Vakavampi esimerkki alimääräytyneisyydestä on, kun teoria sallii useita mahdollisuuksia, joista havaintoaineisto ei sano mitään. Isaac Newtonin mekaniikan mukaan on olemassa absoluuttinen avaruus, johon tapahtumat sijoittuvat, mutta ainoa mitä voidaan havaita, ovat erot kappaleiden nopeuksissa. Tämän teorian valossa on yhtä yhteensopivaa sanoa, että aurinkokunta on levossa, kuin sanoa, että se liikkuu nopeudella 37 m/s suuntaan, joka on Maan keskipisteestä pohjoisnavalle. Newtonin itsensä mukaan näitä kahta mahdollisuutta ei voida erottaa toisistaan.

Alimääräytyneisyyteen liittyvät argumentit 

Alimääräytyneisyyteen viittaavat argumentit pyrkivät yleensä osoittamaan, ettei jonkun teorian hyväksymiselle ole perusteita, koska se on empiirisesti alimääräytynyt. Koska havaintoaineisto ei osoita, että teoria olisi ainoa tosi hypoteesi, ei ole syytä uskoa siihen enemmän kuin johonkin toiseen havaintoaineiston yhtä hyvin tukemaan teoriaan.

Alimääräytyneisyys ja tieteenfilosofia 

Tieteenfilosofiassa alimääräytyneisyys esitetään usein ongelmana tieteelliselle realismille, jonka mukaan meillä on syytä uskoa teorioiden tarvitsemien mutta havaitsemattomissa olevien entiteettien (kuten elektronien) olemassaoloon. Eräs tällainen argumentti etenee seuraavasti:

 Kaikki tieteellisten teorioiden havaitsemattomissa olevia entiteettejä koskeva havaintoaineisto alimäärää teorian väitteet havaitsemattomissa olevista entiteeteistä.
 Vain havaintoaineisto on oleellista määritettäessä, uskoako teoriaan vai ei.
 Näin ollen ei ole todistusaineistoa, jonka perusteella tulisi uskoa, mitä teoriat sanovat havaitsemattomissa olevista entiteeteistä.

Vastineet pyrkivät kumoamaan argumentin kummatkin premissit (1 ja 2). Ensimmäistä premissiä vastaan on esitetty, että alimääräytyneisyyden tulee olla lajiltaan vahvaa ja/tai induktiivista. Toista premissiä vastaan on esitetty, että teorian totuudelle on muutakin todistusaineistoa kuin havainnot; esimerkiksi on esitetty, että teorian yksinkertaisuus, selitysvoima tai jokin muu piirre voi tukea teoriaa ohi sen kilpailijoiden.

Yleisempi tieteellisen realistin vastaus on katsoa, ettei alimääräytyneisyys ole tieteessä erityinen ongelma, koska kaikki tietoväitteet jotka ovat epäsuorasti havaintojen tukemaa kärsivät siitä – esimerkiksi havaittavissa olevia mutta havaitsemattomia entiteettejä koskevat otaksumat. Argumentti on näin, ironisesti, liian voimakas, jotta sillä olisi merkitystä tieteenfilosofian kannalta, koska se on luonteeltaan liian yleinen.

Alimääräytyneisyys ja skeptiset argumentit yleensä 

Eräät kaikkein voimakkaimmat skeptiset argumentit vetoavat siihen tosiseikkaan, että kaikki havaintoaineisto, jonka koskaan voisimme kerätä, epäonnistuu silti määräämään, mikä teoria on oikea. Skeptikon mukaan tämä vie pohjan kaikilta tietoväitteiltä tai tiedon oikeuttamiselta.

Filosofit ovat pitäneet tätä argumenttia hyvin voimakkaana. David Hume katsoi, ettei siihen voitu vastata, mutta myös, että käytännössä oli mahdotonta hyväksyä sen johtopäätöksiä. Immanuel Kant katsoi, että vaikka noumenaalinen todellisuus on todellakin tuntemattomissa, voimme saada tietoa fenomenaalisesta maailmasta. Nykyajan antirealistit ovat hyödyntäneet samantyyppistä ajattelua.

Tulee huomata, etteivät alimääräytyneisyyteen vetoavat argumentit väitä, että jotkut teoriat olisivat vääriä; ne väittävät vain, ettemme voi tietää, ovatko ne oikeita. Jos kahden näkemyksen välisen ristiriidan oletettaisiin tarkoittavan, ettei kumpikaan niistä ole oikea, tämä johtaisi virheelliseen kompromissiin (argumentum ad temperantiam).

Katso myös 
 Duhem–Quine-teesi

Lähteet

Aiheesta muualla 
 Holbling, Hugo: Underdetermination Galilean Library 
 Magnus, P. D.: Underdetermination and the Claims of Science 
 
 Ylikoski, Petri: Havainto ja teoria Tampereen yliopisto

Filosofian termit
Empirismi
Tieteenfilosofia