Методология исследований дисциплинарных онтологий

УДК 1/14 В. А. Платонова

МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ДИСЦИПЛИНАРНЫХ

ОНТОЛОГИЙ

Рассматриваются исходные понятия, концепции, применяемые для изучения дисциплинарных онто-логий и методологические структуры исследовательских подходов И. Лакатоса и Т. Куна. В каждой специальной области науки есть многообразие различных форм знания: факты, законы, гипотезы, теории. Все эти разнообразные виды знания организованы в целостность благодаря основаниям, на которые они опираются. Основания определяют стратегию научного поиска и опосредуют включение его результатов в культуру соответствующей исторической эпохи. Методология Лакатоса рассматривает рост зрелой науки как смену ряда непрерывно связанных теорий, за которыми стоит исследовательская программа. «В соответствии с моей концепцией, - писал философ,- фундаментальной единицей оценки должна быть не изолированная теория или совокупность теорий, а исследовательская программа». Т. Кун в своей работе «Структура научных революций» успешно объединил анализ проблем философии науки с исследованиями истории науки. Кун обратил особое внимание на те этапы истории, когда кардинально менялись стратегии научного исследования, формировались радикально новые фундаментальные концепции, новые представления об изучаемой реальности, новые методы и образцы исследовательской деятельности. Эти этапы обозначаются как научные революции. Их Кун противопоставил «нормальной науке», а само историческое развитие научного знания представил как поэтапное чередование периодов нормальной науки и научных революций. В работе обосновано, что куновская и лакатосовская модели оказываются не альтернативными, а взаимодополнительными.

Ключевые слова: научная картина мира, научная революция, исследовательская программа, парадигма, метод, факт, закон, гипотеза, теория, культура.

V. A. Platonova

Methodology of the Disciplinary Ontology Researches

The article examines initial concepts and research approaches applied for the disciplinary ontology studying and methodological structure of exploratory approaches of I. Lakatos and T. Kuhn. Each special area of science has a variety of different knowledge forms: facts, laws, hypotheses, theories. These various types of knowledge are organized in integrity thanks to the bases they lean on. The bases define strategy of scientific search and mediate inclusion of its results in culture of the corresponding historical era. The methodology of Lakatos considers the growth of a mature science as the change of a number of continuously related theories backed by research program. The philosopher wrote: «In accordance with my concept the fundamental unit of appraisal must not be an isolated theory or set of theories but the research program.» T. Kuhn in his work «Structure of scientific revolutions» successfully combined the problems of philosophy of science analysis with the studies of science history. Kuhn paid special attention to those stages of history when radically changed the strategy of research and formed drastically new fundamental concepts, new ideas about the studied reality, new methods and samples of the research activity. These stages are referred to as the scientific revolution. Kuhn contrasted them with «a normal science» and presented a historical development of scientific knowledge as stepwise alternating periods of normal science and scientific revolutions. The article proved that the models invented by Kuhn and Lakatos are not alternative, but mutually additional.

Keywords: sscientific picture of the world, scientific revolution, research program, paradigm, method, fact, law, hypothesis, theory, culture.

ПЛАТОНОВА Виктория Аркадьевна - зав. лаб. каф. общей и экспериментальной физики ФТИ Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, аспирант каф. философии СВФУ имени М. К. Аммосова.

E-mail: vicafedorova@mail.ru

PLATONOVA VictoriaArkadyevna- the head of the laboratory of department of the general and experimental physics of Physics and technology institute of North-East federal university of M. K. Ammosov. Graduate student of department of philosophy of North-East federal university of M. K. Ammosov.

E-mail: vicafedorova@mail.ru

Введение

Дисциплинарные онтологии (специальные научные картины мира) являют собой системы представлений о предметах отдельных наук (физическая, химическая, биологическая, техническая и тому подобные картины мира). Дисциплинарные онтологии формируют целостный образ предмета научного исследования в его главных системно-структурных характеристиках посредством фундаментальных понятий, представлений и принципов конкретной науки, который складывается на соответствующем этапе её исторического развития и меняется при переходе от одного этапа к другому [1].

Наиболее изученной дисциплинарной онтологией является физическая картина мира. Обобщённый системно-структурный образ предмета исследования вводится в специальной научной картине мира посредством представлений:

- о фундаментальных объектах, из которых полагаются построенными все другие объекты, изучаемые соответствующей наукой;

- о типологии изучаемых объектов;

- об общих особенностях их взаимодействия;

- о пространственно-временной структуре реальности.

Все указанные представления могут быть описаны в системе онтологических принципов, которые выступают основанием научных теорий соответствующей дисциплины. Каждая из конкретно-исторических форм специальной научной картины мира может реализовываться в ряде модификаций. Среди них существуют линии преемственности (например: развитие ньютоновских представлений о физическом мире Эйлером, развитие электродинамической картины мира Фарадеем, Максвеллом, Герцем, Лоренцем, каждый из которых вводил в эту картину новые элементы). Но возможны ситуации, когда один и тот же тип картины мира реализуется в форме конкурирующих и альтернативных друг другу представлений об исследуемой реальности (например: борьба ньютоновской и декартовской концепций природы как альтернативных вариантов механической картины мира; конкуренция двух основных направлений в развитии электродинамической картины мира: программы Ампера - Вебера, с одной стороны, и программы Фарадея - Максвелла - с другой) [2].

Идеальные объекты, образующие картину мира, в отличие от идеализации конкретных теоретических моделей всегда имеют онтологический статус. Будучи отличными от картины мира, теоретические схемы, составляющие ядро теории, всегда связаны с ней. Установление этой связи является одним из обязательных условий построения теории. Процедура отображения теоретических моделей (схем) на картину мира обеспечивает ту разновидность интерпретации уравнений, выражающих теоретические законы, которую в логике называют концептуальной (или семантической) интерпретацией и которая обязательна для построения теории. Вне картины мира теория не может быть построена в завершённой форме [3].

Научные картины мира выполняют три основные взаимосвязанные функции в процессе исследования:

1) систематизируют научные знания, объединяя их в сложные целостности;

2) выступают в качестве исследовательских программ, определяющих стратегию научного познания;

3) обеспечивают объективацию научных знаний, их отнесение к исследуемому объекту и их включение в культуру .

Факты и теории, созданные при целенаправляющем влиянии специальной научной картины мира, вновь соотносятся с ней, что приводит к двум вариантам её изменений. Если представления картины мира выражают существенные характеристики исследуемых объектов, происходит уточнение и конкретизация этих представлений. Но если исследование наталкивается на принципиально новые типы объектов, происходит радикальная перестройка картины мира [4]. Революции в отдельных науках (физике, химии, биологии и т. д.), меняя видение предметной области соответствующей науки, постоянно порождают мутации общенаучной картины мира, приводят к пересмотру ранее сложившихся в науке представлений о действительности. Однако связь между изменениями в картинах реальности и кардинальной перестройкой общенаучной картины мира далеко не однозначна. Нужно учитывать, что новые картины реальности вначале выдвигаются как гипотезы. Гипотетическая картина проходит

этап обоснования и может весьма длительное время сосуществовать рядом с прежней картиной реальности. Чаще всего она утверждается не только в результате продолжительной проверки опытом ее принципов, но и благодаря тому, что эти принципы служат базой для новых фундаментальных теорий [5].

Основные исследовательские подходы

В каждой специальной области науки: физике, химии, биологии и т. д. - можно обнаружить многообразие различных форм знания: эмпирические факты, законы, гипотезы, теории различного типа и различной степени общности. Все эти разнообразные виды знания организованы в целостность благодаря основаниям, на которые они опираются. Основания определяют стратегию научного поиска и опосредуют включение его результатов в культуру соответствующей исторической эпохи.

Отдельные компоненты и аспекты этих оснований были зафиксированы в понятиях «парадигма» (Т. Кун), «исследовательская программа» (И. Лакатос), «идеалы естественного порядка» (С. Тулмин), «тематическое пространство науки» (Дж. Холтон), «исследовательская традиция» (Л. Лаудан) и др. Рассмотрим исследовательскую программу И. Лакатоса. Он предполагал, что основой теории научной рациональности должен стать принцип критицизма. Этот принцип является универсальным; однако «рациональный критицизм» не должен сводиться к требованию беспощадной фальсификации. Аномалии не должны побуждать ученых расправляться со своими теориями; рациональное поведение исследователя - идти вперед, не цепенея от отдельных неудач, если это движение обещает новые успехи. У Лакатоса сравниваются и оцениваются не две теории, как у Поппера, а их серии, определяемые как исследовательская программа. Развитие науки - это «история рождения, жизни и гибели исследовательских программ». Основной принцип Лакатоса - это соединение философии и истории науки. В связи с этим он формулирует важное положение: «Философия науки без истории науки пуста; история науки без философии науки слепа». Поэтому им разработана теория «научно-исследовательских программ» [6].

Научно-исследовательская программа - это совокупность теорий, развивающихся на базе единых исследовательских и методологических принципов. Структурно включает в себя:

1) «жесткое ядро» - фундаментальные принципы всех теорий программы, помогающие сохранять ее целостность;

2) «защитный пояс» - вспомогательные гипотезы программы; он обеспечивает сохранность «жесткого ядра». Защитный пояс должен приспосабливаться и переделываться под давлением новых фактов;

3) методологические принципы, определяющие перспективы применения данной программы - «положительная» и «отрицательная эвристика».

Эволюция конкретной программы происходит за счёт видоизменения и уточнения «предохранительного пояса», разрушение же «жёсткого ядра» означает отмену программы и замену её конкурирующей. Главный критерий научности программы - это прирост знания. Пока программа даёт прирост знания (прогрессирующая программа), работа учёного в её рамках «рациональна». Когда программа теряет предсказательную силу и работает только на вспомогательные гипотезы, Лакатос предписывает отказаться от неё (регрессирующая программа) [7].

В отличие от Куна, Лакатос предполагает, что периоды «нормальной науки», когда господствует одна исследовательская программа, крайне редки. И что куновская «парадигма» - это и есть исследовательская программа, временно захватившая монополию. Чаще бывают периоды, когда исследовательских программ много и они конкурируют друг с другом. Но наука и не должна быть «нормальной», потому что, чем быстрее начинается соперничество, тем лучше для прогресса. Теория никогда не фальсифицируется, а замещается более лучшей. Сила исследовательской программы определяется эвристической силой, которая обозначает способность программы теоретически предсказывать появление новых фактов. Далее Лакатос выделяет два основных типа науки:

- «зрелая наука» - это тип науки, где идет конкуренция исследовательских программ. Она состоит из исследовательских программ, не только объясняющих неизвестные факты, но и предвосхищающих новые теории. Только зрелая наука обладает «эвристической силой»;

- «незрелая наука» - это тип науки, где исследование осуществляется по образцу.

Смена основных научно-исследовательских программ - это научная революция. По мнению Лакатоса, произошло три научных революции, результатом которых стала последовательная смена индуктивизма, конвенционализма и методологии исследовательских программ. Но это явление редкое. Если какой-то эксперимент показывает, что программа не работает, то её требуется заменить. Но если через некоторое время другой ученый объяснит тот эксперимент в рамках «устаревшей программы», то это программа снова восстановится. Пример, теория Дарвина и «кошмар Дженкинса». Таким образом, из концепции Лакатоса видно, что научные революции не играют слишком существенной роли. В науке почти никогда не бывает периодов безраздельного господства одной программы, т. к. происходит соперничество разных программ. Сдвиги или незначительное изменение - все эти оценки совершаются лишь ретроспективно. По мнению Лакатоса, история науки является судьей любой концепции [8].

Томас Кун («Структура научных революций») считал науку социальным институтом, в котором действуют социальные группы и организации. Главным объединяющим началом общества ученых является единый стиль мышления, признание данным обществом определенных фундаментальных теорий и методов. Эти положения, объединяющие сообщество ученых, Кун назвал парадигмой. По Куну, развитие науки - это скачкообразный, революционный процесс, сущность которого выражается в смене парадигм. Развитие науки подобно развитию биологического мира. Это однонаправленный и необратимый процесс. Научная парадигма - это совокупность знаний, методов, образцов решения задач, ценностей, разделяемых научным сообществом. Парадигма выполняет две функции: «познавательную» и «нормативную». Следующий уровень научного познания после парадигмы - это научная теория. Парадигма базируется на прошлых достижениях - теориях. Эти достижения, считаются образцом решения научных проблем. Теории, существующие в рамках разных парадигм, не сопоставимы.

В развитии науки Кун выделяет 4 этапа:

А - Допарадигмальный (пример, физика до Ньютона);

появление аномалий - необъяснимых фактов.

Аномалия - это принципиальная неспособность парадигмы решить проблему. По мере накопления аномалий доверие к парадигме падает. Увеличение количества аномалий приводит к появлению альтернативных теорий. Начинается соперничество разных школ, отсутствует общепринятые концепций исследования. Для него характерны частые споры о правомерности методов и проблем. На определенном этапе эти расхождения исчезают в результате победы одной из школ;

Б - формирования парадигмы, итог которого - появление учебников, детально раскрывающих парадигмальную теорию;

В - этап нормальной науки. Этот период характеризуется наличием четкой программы деятельности. Предсказание новых видов явлений, которые не вписываются в господствующую парадигму, не является целью нормальной науки. Таким образом, на этапе нормальной науки ученый работает в жестких рамках парадигмы, т. е. научной традиции. Ученые в русле нормальной науки не ставят себе цели создания новых теорий, обычно к тому же они нетерпимы и к созданию таких теорий другими. Кун выделяет виды деятельности, характерные для нормальной науки:

1) выделяются факты, наиболее показательные с точки зрения парадигмы, уточняются теории. Для решения подобных проблем ученые изобретают все более сложную и тонкую аппаратуру;

2) поиск факторов, подтверждающих парадигму;

3) третий класс экспериментов и наблюдений связан с устранением существующих неясностей и улучшения решений тех проблем, которые первоначально были разрешены лишь приблизительно. Установление количественных законов;

4) совершенствование самой парадигмы. Парадигма не может быть сразу совершенна.

Оригинальные опыты создателей парадигмы в очищенном виде затем входят в учебники,

по которым будущие ученые усваивают науку. Овладевая в процессе обучения этими классическими образцами решения научных проблем, будущий ученый глубже постигает основные положения науки, обучается применять их в конкретных ситуациях. С помощью образцов

студент не только усваивает то содержание теорий, но и учится видеть мир глазами парадигмы, преобразовывать свои ощущения в научные данные. Требуется усвоение другой парадигмы для того, чтобы те же ощущения были описаны в других данных. Далее ученые сталкиваются с фактами, которые невозможно объяснить в рамках действующей парадигмы. Здесь возникает потребность новой парадигмы;

Г - экстраординарная наука - кризис старой парадигмы, революция в науке, поиск и оформление новой парадигмы. Кун описывает этот кризис как с содержательной стороны развития науки (несоответствие новых методик старым), так и с эмоционально-волевой (утрата доверия к принципам действующей парадигмы со стороны научного сообщества). Научная революция начинается с того, что группа ученых отказывается от старой парадигмы и принимает за основу совокупность других теорий, гипотез и стандартов. Научное сообщество распадается на несколько групп, одни из которых продолжают верить в парадигму, другие выдвигают гипотезу, претендующую на роль новой парадигмы. В этот период кризиса ученые ставят эксперименты, направленные на проверку и отсев конкурирующих теорий. Наука становится похожа на философию, для которой конкуренция идей является правилом. Когда к этой группе присоединяются все остальные представители данной науки, то научная революция совершилась, переворот в сознании научного сообщества произошел и с этого момента начинается отсчет новой научной традиции, которая зачастую несовместима с предыдущей традицией. Появляется новая парадигма, и научное сообщество вновь обретает единство. В период кризиса ученые упраздняют все правила, кроме подходящих новой парадигме. Для характеристики этого процесса Кун использует термин «реконструкция предписаний», что значит не просто отрицание правил, а сохранение положительного опыта, подходящего новой парадигме. В ходе научной революции происходит смена понятийной сетки, через которую ученые рассматривали мир. Изменение сетки вызывает необходимость изменения методологических правил. Ученые начинают подбирать другую систему правил, которая может заменить предшествующую и которая была бы основана на новой понятийной сетке. В этих целях ученые, как правило, обращаются за помощью к философии, что не было характерным для нормального периода науки. Кун считает, что выбор теории на роль новой парадигмы осуществляется через согласие соответствующего сообщества. Переход к новой парадигме не может основываться на чисто рациональных доводах, хотя этот элемент значителен. Здесь необходимы волевые факторы -убеждение и вера. Смена основополагающих теорий выглядит для ученого как вступление в новый мир, в котором находятся совсем иные объекты, понятийные системы, обнаруживаются иные проблемы и задачи [9].

Пример смены научных парадигм:

Первая научная революция разрушила геоцентрическую систему Птолемея и утвердила идеи Коперника.

Вторая научная революция связана с теорией Дарвина, учением о молекулах.

Третья революция - теория относительности.

Кун определяет «парадигму» как «дисциплинарную матрицу». Они дисциплинарны, потому что принуждают ученых к определенному поведению, стилю мышления, а матрицы, потому что состоят из упорядоченных элементов разного рода. Она состоит из:

- символических обобщений - формализованных утверждений, общепризнанных учеными (например, закон Ньютона);

- философских частей - это концептуальные модели;

- ценностных установок;

- общепринятых образцов принятия решения в определенных ситуациях [10].

Заключение

Два основных исследовательских подхода в современной философии науки связаны с концепциями Т. Куна и И. Лакатоса.

Кун отверг принцип фундаментализма. Ученый видит мир сквозь призму принятой научным сообществом парадигмы. Новая парадигма не включает старую. Кун выдвигает тезис о несоизмеримости парадигм. Теории, существующие в рамках парадигм, не сопоставимы.

Это означает, что при смене парадигм невозможно осуществить преемственность теорий. При изменении парадигмы меняется весь мир ученого.

Таким образом, научная революция как смена парадигм не подлежит рационально-логическому объяснению, т. к. имеет случайно-эвристический характер. Однако если посмотреть на развитие науки в целом, то в ней очевиден прогресс, выражающийся в том, что научные теории предоставляют все больше возможностей ученым для решения головоломок. Однако нельзя считать более поздние теории лучше отражающими действительность.

С понятием парадигма тесно связано понятие научного сообщества. Если вы не разделяете веры в парадигму, вы остаетесь за пределами научного сообщества. Поэтому, например, современные экстрасенсы, астрологи, исследователи летающих тарелок не считаются учеными, не входят в научное сообщество, ибо все они выдвигают идеи, не признаваемые современной наукой.

Наибольшая заслуга Куна в том, что он, в отличие от Поппера вносит в проблему развития науки «человеческий фактор», обращая внимание на социальные и психологические мотивы. Кун исходит из представления о науке как социальном институте, в котором действуют определенные социальные группы и организации. Главным объединяющим началом общества ученых является единый стиль мышления, признание данным обществом определенных фундаментальных теорий и методов исследования.

Лакатос в своих работах показывает, что в истории науки очень редко встречаются периоды, когда безраздельно господствует одна программа, как это утверждал Кун. Обычно в любой научной дисциплине существует несколько альтернативных научно-исследовательских программ. Таким образом, развитие науки по Лакатосу - это история борьбы и смены конкурирующих исследовательских программ, которые соревнуются на основе их эвристической силы в объяснении эмпирических фактов, предвидении путей развития науки и принятии контрмер против ослабления этой силы. Конкуренция между ними, чередование периодов расцвета и упадка программ придают развитию науки тот реальный драматизм научного поиска, который отсутствует в куновской монопарадигмальной «нормальной науке».

Если сравнить модель Лакатоса с моделью Куна, то можно обнаружить некоторые важные структурные аналогии. Обе модели выделяют два типа развития: 1) непрерывный, по сути, кумулятивный рост в рамках одной «парадигмы» («нормальной науки» Куна) или «исследовательской программы» (Лакатоса), в котором теории «соизмеримы» и работает «решающий эксперимент»; 2) некумулятивный скачкообразный переход от одной парадигмы или исследовательской программы к другой - новой («научная революция»). «Научные революции состоят в том, что одна исследовательская программа (прогрессивно) вытесняет другую», - говорит Лакатос. Возможность введения понятия научной революции связано с тем, что обе модели имеют два уровня: «парадигма» и продукция «нормальной науки» у Куна и «жесткое ядро» и продукция «позитивной эвристики» у Лакатоса. Таким образом, куновская и лакатосовская модели оказываются не альтернативными, а взаимодополнительными.

Литература

1. Ахлибинский Б. В., Сидоренко В. М. Научная картина мира как форма философского синтеза знаний // Философские науки. - 1979. - № 2. - С. 46-53.

2. Кожевников Н. Н., Данилова В. С. Концепции современного естествознания. - Якутск: Издательский дом СВФУ, 2011. - 300 с.

3. Кожевников Н. Н., Данилова В. С. История и философия науки. - Якутск: Издательский дом СВФУ, 2013. - С. 46-105.

4. Степин В. С. Становление научной теории: Содержательные аспекты строения и генезиса теоретических знаний физики. - Минск, 1983. - 288 с.

5. Лебедев С. А. Философия естественных наук. - М.: Академический проект, 2006. - 560 с.

6. Лакатос И. Фальсификация и методология научно-исследовательских программ. - М.: Медиум, 1995. - 235 с.

7. Лакатос И. Методология исследовательских программ / Пер. с англ. - М.: Изд-во АСТ, 2003. - 380 с.

8. Лакатос И. Избранные произведения по философии и методологии науки. - М.: Академический проект, 2008. - 475 с.

9. Кун Т. Структура научных революций. - М.: Прогресс, 1975. - 288 с.

10. Петров A. B. Научная картина мира в современной науке // Философия. Управление. Образование. - М.: Изд-во МГИЭТ, 1998. - С. 104-115.

References

1. Ahlibinskij B. V., Sidorenko V. M. Nauchnaja kartina mira kak forma filosofskogo sinteza znanij // Filosofskie nauki. - 1979. - № 2. - S. 46-53.

2. Kozhevnikov N. N., Danilova V. S. Koncepcii sovremennogo estestvoznanija. - Jakutsk: Izdatel'skij dom SVFU, 2011. - 300 s.

3. Kozhevnikov N. N., Danilova V. S. Istorija i filosofija nauki. - Jakutsk: Izdatel'skij dom SVFU, 2013. -S. 46-105.

4. Stepin V. S. Stanovlenie nauchnoj teorii: Soderzhatel'nye aspekty stroenija i genezisa teoreticheskih znanij fiziki. - Minsk, 1983. - 288 s.

5. Lebedev S. A. Filosofija estestvennyh nauk. - M.: Akademicheskij proekt, 2006. - 560 s.

6. Lakatos I. Fal'sifikacija i metodologija nauchno-issledovatel'skih programm. - M.: Medium, 1995. - 235 s.

7. Lakatos I. Metodologija issledovatel'skih programm / Per. s angl. - M.: Izd-vo AST, 2003. - 380 s.

8. Lakatos I. Izbrannye proizvedenija po filosofii i metodologii nauki. - M.: Akademicheskij proekt, 2008. - 475 s.

9. Kun T. Struktura nauchnyh revoljucij. - M.: Progress, 1975. - 288 s.

10. Petrov A. B. Nauchnaja kartina mira v sovremennoj nauke // Filosofija. Upravlenie. Obrazovanie. - M.: Izd-vo MGIJeT, 1998. - S. 104-115.