Teoreettisen tiedon spesifisyys ja perusmenetelmät: abstraktio, idealisointi, formalisointi, ajatuskoe. Teoreettisen tiedon yleiset tieteelliset menetelmät: abstraktio, idealisointi, ajatuskoe, formalisointi, induktio ja deduktio, analyysi ja

Abstraktio ja formalisointi

Abstraktio - tämä on menetelmä tieteellinen tutkimus, joka perustuu siihen, että tutkiessaan tiettyä kohdetta he ovat hajamielisiä sen merkityksettömiltä puolilta ja merkeiltä tässä tilanteessa. Näin voimme yksinkertaistaa kuvaa tutkittavasta ilmiöstä ja tarkastella sitä "puhtaassa" muodossa. Abstraktio liittyy ajatukseen ilmiöiden ja niiden aspektien suhteellisesta riippumattomuudesta, mikä mahdollistaa olennaisten näkökohtien erottamisen ei-olennaisista. Tässä tapauksessa alkuperäinen tutkimuskohde korvataan yleensä toisella - vastaavalla tämän tehtävän ehtojen perusteella. Esimerkiksi mekanismin toimintaa tutkittaessa analysoidaan laskentakaava, joka näyttää mekanismin tärkeimmät, olennaiset ominaisuudet.

Erottaa seuraavat tyypit abstraktiot:

- identifiointi (käsitteiden muodostus yhdistämällä ominaisuuksiensa perusteella toisiinsa liittyviä objekteja erityisluokkaan). Toisin sanoen tietyn, jossain suhteessa samankaltaisten objektien samankaltaisuuden perusteella muodostetaan abstrakti objekti. Esimerkiksi yleistyksen seurauksena - elektronisten, magneettisten, sähköisten, rele-, hydraulisten, pneumaattisten laitteiden ominaisuus vahvistaa tulosignaaleja, syntyi tällainen yleinen abstraktio (abstrakti objekti) vahvistimena. Hän edustaa erilaatuisten esineiden ominaisuuksia, jotka rinnastetaan tietyssä suhteessa.

- eristäminen (objekteihin erottamattomasti liittyvien ominaisuuksien valinta). Eristävä abstraktio tehdään tutkittavan ilmiön eristämiseksi ja selkeäksi fiksaamiseksi. Esimerkki on liikkuvan nesteelementin rajalla vaikuttavan todellisen kokonaisvoiman abstraktio. Näiden voimien lukumäärä, kuten nestemäisen alkuaineen ominaisuuksien lukumäärä, on ääretön. Paine- ja kitkavoimat voidaan kuitenkin erottaa tästä lajikkeesta tunnistamalla henkisesti virtausrajalla pinnan elementti, jonka läpi ulkoinen väliaine vaikuttaa virtaukseen tietyllä voimalla (sellaisen voiman esiintymisen syyt ovat Tämä tapaus tutkija ei ole kiinnostunut). Kun voima on jaettu henkisesti kahdeksi komponentiksi, painevoima voidaan määritellä normaaliksi ulkoisen vaikutuksen komponentiksi ja kitkavoima tangentiaaliksi.

- idealisointi vastaa tavoitetta korvata todellinen tilanne idealisoidulla suunnitelmalla tutkittavan tilanteen yksinkertaistamiseksi ja tutkimusmenetelmien ja -välineiden tehokkaampaan käyttöön. Idealisointiprosessi on käsitteiden henkistä rakentamista olemattomista ja mahdottomista esineistä, joilla on prototyyppejä todellisessa maailmassa. Esimerkiksi ihanteellinen kaasu, ehdottoman jäykkä kappale, materiaalipiste jne. Idealisoinnin seurauksena todellisilta esineiltä riistetään osa niiden luontaisista ominaisuuksista ja niille annetaan hypoteettisia ominaisuuksia.

Moderni tutkimusmatkailija usein alusta alkaen asettaa tehtäväksi tutkittavan ilmiön yksinkertaistamisen ja sen abstraktin idealisoidun mallin rakentamisen. Idealisointi toimii tässä lähtökohtana teorian rakentamisessa. Ideaalin hedelmällisyyden kriteerinä on monissa tapauksissa tyydyttävä yksimielisyys tutkimuksen teoreettisten ja empiiristen tulosten välillä.

Formalisointi- menetelmä, jolla tutkitaan tiettyjä tietoalueita formalisoiduissa järjestelmissä keinotekoisia kieliä käyttäen. Tällaisia ​​ovat esimerkiksi kemian, matematiikan ja logiikan formalisoidut kielet. Formalisoidut kielet mahdollistavat tiedon tiiviin ja selkeän tallentamisen välttäen luonnollisen kielen termien moniselitteisyyttä. Formalisaatiota, joka perustuu abstraktioon ja idealisointiin, voidaan pitää eräänlaisena mallintamisena (merkkimallinnus).

Logiikka ja filosofia

Toinen ryhmä ovat menetelmät teoreettisen tiedon konstruoimiseksi ja perustelemiseksi, joka annetaan hypoteesin muodossa, joka saa sen seurauksena teorian aseman. Nykyaikainen hypoteettis-deduktiivinen teoria perustuu johonkin empiiriseen perustaan ​​- joukkoon tosiasioita, jotka on selitettävä ja joiden vuoksi on välttämätöntä luoda teoria. Se on idealisoitu objekti, joka mahdollistaa teorian luomisen. Tieteelliset teoriat eroavat ensisijaisesti niiden taustalla olevista idealisoiduista objekteista.

KYSYMYS #25

Formalisointi, idealisointi ja mallintamisen rooli

Raduginin mukaan (s. 123)

Menetelmät idealisoidun objektin rakentamiseen ja tutkimiseen

Vakaiden suhteiden ja riippuvuuksien löytäminen on vasta ensimmäinen askel prosessissa tieteellinen tietämys todellisuuden ilmiöitä. On tarpeen selittää niiden perusteet ja syyt, paljastaa ilmiöiden ja prosessien olemus. Ja tämä on mahdollista vain tieteellisen tiedon teoreettisella tasolla. Teoreettinen taso sisältää kaikki ne tiedon muodot, joissa objektiivisen maailman lait ja muut universaalit ja välttämättömät yhteydet on muotoiltu loogiseen muotoon, sekä loogisin keinoin tehdyt johtopäätökset ja teoreettisista lähtökohdista johtuvat seuraukset. Teoreettinen taso on useita muotoja, välitetyn todellisuuden kognition tekniikat ja vaiheet.

Teoreettisen tason tiedon menetelmät ja muodot voidaan jakaa kahteen ryhmään niiden suorittamien toimintojen mukaan. Ensimmäinen ryhmä ovat kognition menetelmät ja muodot, joiden avulla luodaan ja tutkitaan idealisoitua objektia, joka edustaa perus-, määritteleviä suhteita ja ominaisuuksia ikään kuin "puhtaassa" muodossa. Toinen ryhmä ovat menetelmät teoreettisen tiedon konstruoimiseksi ja perustelemiseksi, joka annetaan hypoteesin muodossa, joka saa sen seurauksena teorian aseman.

Ideaalisen objektin rakentamisen ja tutkimisen menetelmiä ovat: abstraktio, idealisointi, formalisointi, ajatuskoe, matemaattinen mallintaminen.

a) Abstraktio ja idealisointi. Ideaalisen kohteen käsite

Tiedetään, että mikä tahansa tieteellinen teoria tutkii joko tiettyä todellisuuden fragmenttia, tiettyä aihealuetta tai tiettyä puolta, yhtä todellisten asioiden ja prosessien puolia. Samalla teoria pakotetaan poikkeamaan niistä tutkittavien aiheiden näkökohdista, jotka eivät sitä kiinnosta. Lisäksi teorian on usein pakko irrottautua tietyistä opiskelijoidensa eroista tietyiltä osin. Psykologian näkökulmastamentaalisen abstraktion prosessia tietyistä tutkittavien kohteiden ominaisuuksista, tietyistä niiden välisistä suhteista kutsutaan abstraktioksi.Henkisesti valitut ominaisuudet ja suhteet ovat etualalla, näkyvät välttämättöminä ongelmien ratkaisemiseksi, toimivat tutkimuskohteena.

Tieteellisen tiedon abstraktioprosessi ei ole mielivaltainen. Hän tottelee tietyt säännöt. Yksi näistä säännöistä onabstraktioväli.Abstraktioiden väli on tämän tai toisen abstraktion rationaalisen pätevyyden rajat, sen "objektiivisen totuuden" ehdot ja sovellettavuuden rajat, jotka on määritetty empiirisesti tai loogisin keinoin saadun tiedon perusteella. Abstraktioväli riippuu ensinnäkin siitämäärätty kognitiivinen tehtävä;toiseksi sen, mistä kohteen ymmärtämisprosessissa huomio viedään, on oltava ulkopuolisia (selkeästi määritellyn kriteerin mukaan) tietylle abstraktille kohteelle; Kolmanneksi tutkijan on tiedettävä, missä määrin tietty häiriötekijä on pätevä.

Abstraktiomenetelmään kuuluu monimutkaisia ​​objekteja tutkittaessa tuotetaan esineiden käsitteellinen avautuminen ja käsitteellinen kokoonpano.Käsitteellinen kehitystarkoittaa saman alkuperäisen tutkimuskohteen näyttämistä eri mentaalisilla tasoilla (projektioinneilla) ja vastaavasti abstraktiovälien joukon löytämistä sille. Joten esimerkiksi kvanttimekaniikassa sama kohde (alkuhiukkanen) voidaan esittää vuorotellen kahden projektion puitteissa: korpuskkelina (tietyissä koeolosuhteissa), sitten aaltona (muissa olosuhteissa). Nämä projektiot ovat loogisesti yhteensopimattomia keskenään, mutta vain yhdessä ne tyhjentävät kaiken tarvittavat tiedot hiukkasten käyttäytymisestä.

Konseptin kokoonpanoesineen esittäminen moniulotteisessa kognitiivisessa tilassa perustamalla loogisia yhteyksiä ja siirtymät eri intervallien välillä, jotka muodostavat yhden semanttisen konfiguraation. Joten klassisessa mekaniikassa havaitsija voi näyttää saman fyysisen tapahtuman erilaisia ​​järjestelmiä vastaavan kokeellisen totuusjoukon muodossa. Nämä erilaiset projektiot voivat kuitenkin muodostaa käsitteellisen kokonaisuuden "Galilean muunnossääntöjen" ansiosta, jotka ohjaavat sitä, miten yhdestä lauseryhmästä toiseen siirrytään.

Abstraktiota ihmisen kognitiivisen toiminnan tärkeimpänä menetelmänä käytetään laajalti tieteellisen ja kognitiivisen toiminnan kaikissa vaiheissa, myös empiirisen tiedon tasolla. Sen perusteella luodaan empiirisiä objekteja. Kuten V.S. Stepin totesi, empiiriset objektit ovat abstraktioita, jotka kiinnittävät todellisten kokemusobjektien merkit. Ne ovat tiettyjä kaavioita todellisen maailman fragmenteista. Mikä tahansa merkki, jonka "kantaja" on empiirinen objekti, löytyy vastaavista todellisista objekteista (mutta ei päinvastoin, koska empiirinen objekti ei edusta kaikkia, vaan vain joitain todellisten esineiden merkkejä todellisuudesta abstraktoituna kognition ja harjoittelun tehtävien mukaisesti). Empiiriset esineet muodostavat sellaisten empiirisen kielen termien merkityksen kuin "Maa", "virtajohto", "Maan ja Kuun välinen etäisyys" jne.

Teoreettiset objektit, toisin kuin empiiriset, eivät ole vain abstraktioita, vaan idealisaatioita, "todellisuuden loogisia rekonstruktioita". Niille voidaan antaa paitsi attribuutit, jotka vastaavat todellisten objektien ominaisuuksia ja suhteita, myös attribuutteja, joita millään sellaisista objekteista ei ole. Teoreettiset esineet muodostavat sellaisten termien kuin "piste", "ideaalikaasu", "musta kappale" jne. merkityksen.

Loogisissa ja metodologisissa tutkimuksissa teoreettisia objekteja kutsutaan joskus teoreettisiksi rakenteiksi, samoin kuin abstrakteiksi objekteiksi. Tämän tyyppiset esineet ovat tärkein väline todellisten esineiden ja niiden välisten suhteiden tuntemisessa.Niitä kutsutaan idealisoiduiksi esineiksi, ja niiden luomisprosessia kutsutaan idealisoinniksi. Idealisointi on siis prosessi, jossa luodaan henkisiä esineitä, olosuhteita, tilanteita, joita ei todellisuudessa ole olemassa mentaalisen abstraktion avulla joistakin todellisten esineiden ominaisuuksista ja niiden välisistä suhteista tai antamalla esineille ja tilanteille sellaisia ​​ominaisuuksia, joita niillä ei ole. tosiasiallisesti omistaa tai ei voi omistaa syvemmän ja tarkemman tiedon todellisuudesta tarkoituksena.

Ideaalisen kohteen luomiseen sisältyy välttämättä abstraktio - abstraktio useista tutkittavien objektien näkökohdista ja ominaisuuksista. Mutta jos rajoitamme itsemme tähän, emme saa mitään kiinteää esinettä, vaan yksinkertaisesti tuhoamme todellisen kohteen tai tilanteen. Abstrahoinnin jälkeen meidän on vielä korostettava meitä kiinnostavia ominaisuuksia, vahvistettava tai heikentävä niitä, yhdistettävä ja esitettävä ne jonkin itsenäisen, olemassa olevan, toimivan ja omien lakiensa mukaan kehittyvän objektin ominaisuuksina. Ja tämä saavutetaan käyttämälläidealisointimenetelmä.

Idealisointi auttaa tutkijaa erottamaan puhtaassa muodossa häntä kiinnostavat todellisuuden puolet. Idealisoinnin seurauksena esine saa ominaisuuksia, joille ei ole kysyntää empiirisessä kokemuksessa. Toisin kuin perinteinen abstraktio, idealisointi ei keskity abstraktion operaatioihin, vaan mekanismiin. täydennystä . Idealisointi antaa ehdottoman tarkan rakenteen,henkinen rakennelma, jossa tämä tai tuo ominaisuus, tila on edustettunaäärimmäinen, ilmeisin muoto . Luovat rakenteet, abstraktit objektit toimivatihanteellinen malli.

Miksi kognitiossa on välttämätöntä käyttää abstrakteja objekteja (teoreettisia rakenteita)? Tosiasia on, että todellinen esine on aina monimutkainen, merkityksellinen tietylle tutkijalle ja siinä kietoutuvat toissijaiset ominaisuudet, tarvittavat säännölliset suhteet peittävät satunnaiset. Konstruktit, ideaaliset mallit ovat esineitä, joilla on pieni määrä erityisiä ja olennaisia ​​ominaisuuksia, joilla on suhteellisen yksinkertainen rakenne.

Tutkija , luottaen suhteellisen yksinkertaiseen idealisoituun esineeseen antaakseen syvemmän ja täydellisemmän kuvauksen näistä näkökohdista. Kognitio siirtyy konkreettisista esineistä heidänabstrakteja, ideaalimalleja, jotka tarkentuessaan yhä tarkemmiksi, täydellisemmiksi ja lukuisiksi antavat meille vähitellen yhä sopivamman kuvan konkreettisista esineistä. Tämä idealisoitujen esineiden kaikkialla esiintyvä käyttö on yksi yleisimmistä ominaispiirteet ihmisen tietämys.

On huomattava, että idealisointia käytetään sekä empiirisessä että empiirisessä teoreettiset tasot. Objektit, joihin tieteelliset väitteet viittaavat, ovat aina idealisoituja esineitä. Jopa niissä tapauksissa, joissa käytämme empiirisiä kognition menetelmiä - havainnointia, mittausta, kokeilua, näiden toimenpiteiden tulokset liittyvät suoraan idealisoituihin objekteihin, ja vain siksi, että idealisoidut objektit tällä tasolla ovat abstrakteja malleja todellisista asioista, empiiristen menettelyjen tiedot voidaan liittää todellisiin eriin.

Idealisoinnin rooli kuitenkin kasvaa jyrkästi tieteellisen tiedon siirtymisessä empiiriseltä teoreettiselle tasolle. Nykyaikainen hypoteettis-deduktiivinen teoria perustuu johonkin empiiriseen perustaan ​​joukko tosiasioita, jotka tarvitsevat selitystä ja tekevät tarpeelliseksi luoda teorian. Mutta teoria ei ole yksinkertainen faktojen yleistys, eikä sitä voida päätellä niistä loogisella tavalla. Jotta voitaisiin luoda erityinen käsite- ja lausuntojärjestelmä, jota kutsutaan teoriaksi, esittelemme ensinidealisoitu esine, joka on abstrakti todellisuuden malli, jolla on pieni määräominaisuudet ja suhteellisen yksinkertainen rakenne. Tämä idealisoitu kohde ilmaisee tutkittavan ilmiökentän spesifisyyttä ja olennaisia ​​piirteitä. Se on idealisoitu objekti, joka mahdollistaa teorian luomisen. Tieteelliset teoriat eroavat ensinnäkin niiden taustalla olevista idealisoiduista objekteista. Suhteellisuusteoriassa idealisoitu objekti on abstrakti pseudoeuklidinen neliulotteinen koordinaattijoukko ja ajan hetket edellyttäen, että gravitaatiokenttää ei ole. Kvanttimekaniikalle on tunnusomaista idealisoitu objekti, jota n hiukkasen joukon tapauksessa edustaa aalto n-ulotteisessa konfiguraatioavaruudessa, jonka ominaisuudet liittyvät toiminnan kvanttiin.

Teorian käsitteet ja lausunnot esitellään ja muotoillaan tarkasti sen idealisoidun kohteen ominaisuuksiksi. Ideaalisen kohteen pääominaisuudet kuvataan teorian perusyhtälöjärjestelmällä. Ero idealisoitujen teorioiden kohteiden välillä johtaa siihen, että jokaisella hypoteettis-deduktiivisella teorialla on oma spesifinen perusyhtälöjärjestelmä. Klassisessa mekaniikassa käsitellään Newtonin yhtälöitä, sähködynamiikassa Maxwellin yhtälöitä, suhteellisuusteoriassa Einsteinin yhtälöitä ja niin edelleen. Idealisoitu objekti antaa tulkinnan teorian käsitteistä ja yhtälöistä. Teorian yhtälöiden jalostaminen, niiden kokeellinen vahvistus ja korjaus johtavat idealisoidun kohteen jalostukseen tai jopa sen muutokseen. Teorian idealisoidun kohteen korvaaminen tarkoittaa teorian perusyhtälöiden uudelleentulkintaa. Mikään tieteellinen teoria ei voi taata, että sen yhtälöitä ei tulkita uudelleen ennemmin tai myöhemmin. Joissakin tapauksissa tämä tapahtuu suhteellisen nopeasti, toisissa pitkän ajan kuluttua. Joten esimerkiksi lämpödoktriinissa alkuperäinen idealisoitu kohteen kaloriarvo korvattiin toisella satunnaisesti liikkuvien materiaalipisteiden joukolla. Joskus teorian idealisoidun kohteen muuntaminen tai korvaaminen ei muuta merkittävästi sen perusyhtälöiden muotoa. Tällöin usein sanotaan, että teoria säilyy, mutta sen tulkinta muuttuu. On selvää, että tämä voidaan sanoa vain formalistisessa ymmärryksessä. tieteellinen teoria. Jos teorian avulla ymmärrämme paitsi tiettyjä matemaattisia kaavoja, myös näiden kaavojen tietyn tulkinnan, niin idealisoidun kohteen muutosta tulisi pitää siirtymänä uuteen teoriaan.

b) tapoja rakentaa idealisoitu objekti a

Mitkä ovat tapoja muodostaa idealisoitu objekti. Tieteellisen tutkimuksen metodologiassa niitä on ainakin kolme:

1. On mahdollista abstrahoida joistakin todellisten esineiden ominaisuuksista säilyttäen samalla niiden muut ominaisuudet ja esittelemällä objektin, jolla on vain nämä jäljellä olevat ominaisuudet. Joten esimerkiksi Newtonin taivaanmekaniikassa abstrahoitumme kaikista Auringon ja planeettojen ominaisuuksista ja esitämme niitä liikkuvina materiaalipisteinä, joilla on vain gravitaatiomassa. Emme ole kiinnostuneita niiden koosta, rakenteesta, kemiallinen koostumus jne. Aurinko ja planeetat toimivat täällä vain tiettyjen gravitaatiomassojen kantajina, ts. idealisoituina esineinä.

2. Joskus on hyödyllistä irrottautua tietyistä tutkittavien objektien suhteista toisiinsa. Tällaisen abstraktion avulla muodostuu esimerkiksi ideaalisen kaasun käsite. Todellisissa kaasuissa molekyylien välillä on aina tietty vuorovaikutus. Ottaen pois tästä vuorovaikutuksesta ja katsomalla, että kaasuhiukkasilla on vain kineettistä energiaa ja jotka ovat vuorovaikutuksessa vain törmäyksessä, saadaan idealisoitu kohde, ihanteellinen kaasu. Yhteiskuntatieteissä, kun tutkitaan tiettyjä yhteiskunnan elämän näkökohtia, tiettyjä sosiaalisia ilmiöitä ja instituutiot sosiaaliset ryhmät jne. voimme irtautua näiden osapuolten, ilmiöiden, ryhmien suhteesta muihin yhteiskunnan elämän elementteihin.

3. Voimme myös liittää todellisiin esineisiin ominaisuuksia, jotka niiltä puuttuvat, tai ajatella niiden luontaisia ​​ominaisuuksia jossain raja-arvossa. Siten esimerkiksi optiikassa muodostuu erityisiä idealisoituja esineitä - ehdottoman musta kappale ja ihanteellinen peili. Tiedetään, että kaikilla kappaleilla on suuremmassa tai pienemmässä määrin sekä ominaisuus heijastaa tietty osa pinnalle tulevasta energiasta että ominaisuus absorboida osa tästä energiasta. Kun työnnämme heijastusominaisuuden äärirajoille, saamme täydellisen peilin, idealisoidun esineen, jonka pinta heijastaa kaiken siihen putoavan energian. Vahvistamalla absorptio-ominaisuutta, saadaan rajoittuvassa tapauksessa täysin musta kappale idealisoitu esine, joka imee kaiken siihen tulevan energian.

Idealisoitu esine voi olla mikä tahansa todellinen esine, joka on ajateltu olemattomassa, ihanteelliset olosuhteet. Näin syntyy käsite inertia. Oletetaan, että työnnämme kärryä tietä pitkin. Jonkin aikaa työntämisen jälkeen kärry liikkuu ja pysähtyy sitten. Kärryn työntämisen jälkeen kulkemaa polkua voidaan pidentää monella tapaa, kuten renkaiden voiteleminen, tien tasaaminen ja vastaavat. Mitä helpommin pyörät pyörivät ja mitä tasaisempi tie, sitä kauemmin kärry liikkuu. Kokeiden avulla on todettu, että mitä vähemmän ulkoisia vaikutuksia liikkuvaan kappaleeseen (tässä tapauksessa kitka), sitä pidempi on tämän kappaleen matka. On selvää, että kaikkia liikkuvaan kehoon kohdistuvia ulkoisia vaikutuksia ei voida poistaa. Todellisissa tilanteissa liikkuvaan kehoon kohdistuu väistämättä joitain muiden kehojen vaikutuksia. Ei ole kuitenkaan vaikea kuvitella tilannetta, jossa kaikki vaikutukset suljetaan pois. Voimme päätellä, että tällaisissa ihanteellisissa olosuhteissa liikkuva kappale liikkuu loputtomasti ja samalla tasaisesti ja suoraviivaisesti.

c) Formalisointi ja matemaattinen mallintaminen

Tärkein keino idealisoidun teoreettisen objektin rakentamiseen ja tutkimiseen on formalisointi. Formalisaatio sanan laajassa merkityksessä ymmärretään menetelmäksi tutkia monenlaisia ​​esineitä esittämällä niiden sisältö ja rakenne viittomamuodossa, käyttämällä monenlaisia ​​keinotekoisia kieliä.

Operaatiot formalisoiduille objekteille tarkoittavat operaatioita symboleille. Formalisoinnin seurauksena symboleja voidaan käsitellä tiettyinä fyysisinä objekteina. Symbolien käyttö tarjoaa täydellisen yleiskatsauksen tietystä ongelma-alueesta, tiedon fiksaation lyhyydestä ja selkeydestä sekä välttää termien moniselitteisyyden.

Formalisoinnin kognitiivinen arvo piilee siinä, että se on keino systematisoida ja selventää teorian loogista rakennetta. Tieteellisen teorian rekonstruktio formalisoidulla kielellä mahdollistaa teorian eri säännösten välisen loogisen suhteen jäljittämisen, tunnistaa koko joukko edellytyksiä ja perusteita, joiden perusteella sitä käytetään, mikä mahdollistaa epäselvyyksien selvittämisen, epävarmuustekijöitä ja ehkäistä paradoksaalisia tilanteita. Teorian formalisoinnilla on myös eräänlainen yhdistävä ja yleistävä tehtävä, joka mahdollistaa useiden teorian säännösten ekstrapoloinnin kokonaisiin tieteellisten teorioiden luokkiin ja muodollisen laitteiston soveltamisen aikaisemmin toisiinsa liittymättömien teorioiden synteesiin. Yksi formalisoinnin arvokkaimmista eduista on sen heuristiset mahdollisuudet, erityisesti mahdollisuus löytää ja todistaa tutkittavien kohteiden aiemmin tuntemattomia ominaisuuksia.

On olemassa kahdenlaisia ​​formalisoituja teorioita: täysin formalisoitu ja osittain formalisoituteorioita. Täysin formalisoidut teoriat rakennetaan aksiomaattisesti deduktiiviseen muotoon, jossa on selkeä osoitus formalisoinnin kielestä ja selkeiden loogisten keinojen käytöstä. Osittain formalisoiduissa teorioissa tietyn tieteenalan kehittämiseen käytettyä kieltä ja loogisia keinoja ei ole nimenomaisesti määritelty. Käytössä nykyinen vaihe tieteen kehitystä hallitsevat osittain formalisoidut teoriat.

Formalisointimenetelmällä on suuret heuristiset mahdollisuudet. Formalisaatioprosessissa tieteellisen teorian kielen rekonstruoinnin kautta syntyy uudentyyppisiä käsitteellisiä rakenteita, jotka avaavat mahdollisuuksia saada uusia, toisinaan odottamattomimpiakin seurauksia puhtaasti formalisoitujen toimien kautta. Virallistamisprosessi on luova. Tieteellisten tosiseikkojen tietystä yleistämisen tasosta lähtien formalisointi muuttaa ne, paljastaa niissä sellaisia ​​piirteitä, joita ei ole kiinnitetty sisältö-intuitiivisella tasolla. Yu.L. Ershov mainitsee formalisoitujen kielten käytölle omistetuissa teoksissaan useita kriteerejä, jotka vahvistavat, että teorian formalisoinnin avulla voidaan saada ei-triviaaleja seurauksia, joita ei edes epäilty, niin kauan kuin ne rajoittuivat teorian sisältö-intuitiiviseen muotoiluun luonnollisella kielellä. Näin ollen valinnan aksiooman muotoilu ei alun perin herättänyt epäilyksiä. Ja vain sen käyttö (yhdessä muiden aksioomien kanssa) muodollisessa järjestelmässä, joka väittää olevansa joukkoteorian aksiomatisointi ja formalisaatio, paljasti, että se johtaa joukkoon paradoksaalisia seurauksia, jotka kyseenalaistavat sen käytön mahdollisuutta. Fysiikassa kenttäteorian aksiomatisoinnissa tiettyjen väitteiden valinta sen aksioomien laadusta johti suureen määrään kokeellisen tiedon selittämiseen sopivia seurauksia.

Formalisoitujen kuvausten luomisella ei ole vain omaa kognitiivista arvoaan, vaan se on edellytys teoreettiselle käytölle.matemaattinen mallinnus. Matemaattinen mallinnus on teoreettinen menetelmä kvantitatiivisten mallien tutkimukset, jotka perustuvat sellaisen merkkijärjestelmän luomiseen, joka koostuu joukosta abstrakteja objekteja (matemaattiset suureet, suhteet), jotkamahdollistaa erilaisia ​​tulkintoja. Matemaattinen mallintaminen teoreettisena menetelmänä löysi laajan sovelluksensa 1940-luvun lopulla. yksittäisissä tieteissä ja tieteidenvälisessä tutkimuksessa. Matemaattisen mallintamisen menetelmän perusta on rakentaminenmatemaattinen malli. Matemaattinen malli on muodollinen rakenne, joka koostuu joukosta matemaattisia objekteja. Matemaattisen menetelmän arvon teorian kehittämisessä määrää se, että se heijastaen alkuperäisen tiettyjä kvantitatiivisia ominaisuuksia ja suhteita korvaa sen tietyllä tavalla, ja tällä mallilla manipulointi antaa syvemmän ja täydelliset tiedot alkuperäisestä.

Yksinkertaisimmassa tapauksessa erillinenmatemaattinen objekti, eli sellainen muodollinen rakenne, jonka avulla on mahdollista siirtyä tutkittavan materiaalin kohteen joidenkin parametrien empiirisesti saaduista arvoista muiden arvoihin turvautumatta kokeiluun. Esimerkiksi, kun olet mitannut pallomaisen kohteen kehän, laske tämän kohteen tilavuus kaavan avulla.

Tutkijat havaitsivat, että jotta esinettä voitaisiin tutkia menestyksekkäästi matemaattisten mallien avulla, sillä on oltava useita erityisominaisuuksia. Ensinnäkin sen suhteet on tunnettava hyvin; toiseksi objektin kannalta olennaiset ominaisuudet tulee kvantifioida (eikä niiden lukumäärä saa olla liian suuri); ja kolmanneksi, tutkimuksen tarkoituksesta riippuen, objektin käyttäytymisen muodot (joka määräytyvät lailla, esimerkiksi fyysinen, biologinen, sosiaalinen) on tunnettava tietylle suhdejoukolle.

Pohjimmiltaan mikä tahansa matemaattinen rakenne (tai abstrakti järjestelmä) saa mallin aseman vain silloin, kun on mahdollista todeta rakenteellinen, substraattinen tai toiminnallinen analogia sen ja tutkittavan kohteen (tai järjestelmän) välillä. Toisin sanoen, täytyy olla tietty johdonmukaisuus, joka saadaan mallin ja vastaavan "todellisuusfragmentin" valinnan ja "keskinäisen säädön" tuloksena. Tämä johdonmukaisuus on olemassa vain tietyn abstraktiovälin sisällä. Useimmissa tapauksissa analogia abstraktin ja todellisen järjestelmän välillä liittyy niiden väliseen isomorfisuhteeseen, joka määritellään abstraktiovälin kiinnittämisen puitteissa. Tutkiakseen todellista järjestelmää tutkija korvaa sen (isomorfismiin asti) abstraktilla järjestelmällä, jolla on samat suhteet. Siten tutkimuksen tehtävästä tulee puhtaasti matemaattinen. Esimerkiksi piirustus voi toimia mallina sillan geometristen ominaisuuksien näyttämiselle, ja joukko kaavoja, jotka perustuvat sillan mittojen, lujuuden, siihen syntyvien jännitysten jne. laskemiseen, voi toimia mallina näyttämiselle. fyysiset ominaisuudet silta.

Matemaattisten mallien käyttö on tehokas tapa tietoa. Pelkästään minkä tahansa kvalitatiivisen ongelman kääntäminen selkeäksi, yksiselitteiseksi ja mahdollisuuksia rikkaaksi matematiikan kieleksi mahdollistaa tutkimusongelman näkemisen uudessa valossa, sen sisällön selkeyttämisen. Matematiikka antaa kuitenkin jotain enemmän. Matemaattiselle tiedolle on ominaista deduktiivisen menetelmän käyttö, ts. Manipulointi esineillä tiettyjen sääntöjen mukaan ja siten uusien tulosten saaminen.

Tarasovin mukaan (s. 91-94)

Idealisointi, abstraktio- esineen tai koko esineen yksittäisten ominaisuuksien korvaaminen symbolilla tai merkillä, henkinen häiriötekijä jostain jonkin muun korostamiseksi. Tieteen ihanteelliset objektit heijastavat esineiden vakaita yhteyksiä ja ominaisuuksia: massaa, nopeutta, voimaa jne. Mutta ihanteellisilla esineillä ei välttämättä ole todellisia prototyyppejä objektiivinen maailma, eli Tieteellisen tiedon kehittyessä jotkin abstraktiot voidaan muodostaa toisista ilman käytäntöön turvautumista. Siksi tehdään ero empiiristen ja ideaaliteoreettisten objektien välillä.

Idealisointi on välttämätön ennakkoehto teorian rakentamiselle, koska idealisoitujen, abstraktien kuvien järjestelmä määrää tämän teorian erityispiirteet. Teoriajärjestelmässä erotetaan perus- ja derivatiiviset idealisoidut käsitteet. Esimerkiksi klassisessa mekaniikassa tärkein idealisoitu kohde on mekaaninen järjestelmä materiaalipisteiden vuorovaikutuksena.

Yleensä idealisointi mahdollistaa kohteen ominaisuuksien tarkan hahmottamisen, irtautumisen merkityksettömistä ja epämääräisistä ominaisuuksista. Tämä tarjoaa valtavan kyvyn ilmaista ajatuksia. Tältä osin muodostuu erityisiä tieteen kieliä, mikä edistää monimutkaisten abstraktien teorioiden rakentamista ja yleensä kognitioprosessia.

Formalisointi - operointi yleistetyiksi malleiksi pelkistetyillä merkeillä, abstrakteilla matemaattisilla kaavoilla. Joidenkin kaavojen johtaminen toisista suoritetaan logiikan ja matematiikan tiukkojen sääntöjen mukaisesti, mikä on muodollinen tutkimus tärkeimmistä rakenteelliset ominaisuudet tutkittava kohde.

Mallintaminen . Malli - henkinen tai aineellinen korvaaminen tutkittavan kohteen merkittävimmistä näkökohdista. Malli on henkilön erityisesti luoma esine tai järjestelmä, laite, joka tietyssä suhteessa jäljittelee, toistaa tieteellisen tutkimuksen kohteena olevia tosielämän esineitä tai järjestelmiä.

Mallinnus perustuu alkuperäisen ja mallin välisten ominaisuuksien ja suhteiden analogiaan. Tutkittuaan mallia kuvaavien suureiden välisiä suhteita, ne siirretään sitten alkuperäiseen ja tehdään siten uskottava johtopäätös jälkimmäisen käyttäytymisestä.

Mallintaminen tieteellisen tiedon menetelmänä perustuu ihmisen kykyyn abstraktoida erilaisten esineiden, ilmiöiden tutkittuja piirteitä tai ominaisuuksia ja luoda tiettyjä suhteita niiden välille.

Vaikka tutkijat ovat käyttäneet tätä menetelmää pitkään, vasta XIX vuosisadan puolivälistä lähtien. simulaatio on saamassa pysyvää hyväksyntää tutkijoilta ja insinööreiltä. Elektroniikan ja kybernetiikan kehityksen yhteydessä mallinnus on muuttumassa äärimmäiseksi tehokas menetelmä tutkimusta.

Mallintamisen ansiosta todellisuuden malleja, joita alkuperäisessä versiossa voitiin tutkia vain havainnoimalla, ne tulevat kokeellisen tutkimuksen ulottuville. Luonnon tai sosiaalisen elämän ainutlaatuisia prosesseja vastaavien ilmiöiden mallissa on mahdollisuus toistumiseen.

Jos tarkastellaan tieteen ja tekniikan historiaa tiettyjen mallien soveltamisen näkökulmasta, voidaan todeta, että tieteen ja tekniikan kehityksen alussa käytettiin materiaalisia, visuaalisia malleja. Myöhemmin he menettivät vähitellen yksi toisensa jälkeen alkuperäisen erityispiirteet, ja niiden vastaavuus alkuperäiseen sai yhä abstraktimman luonteen. Kaikki on tällä hetkellä suurempi arvo oppii etsimään loogisiin perusteisiin perustuvia malleja. Mallien luokittelussa on monia vaihtoehtoja. Mielestämme vakuuttavin on seuraava vaihtoehto:

a) luonnolliset mallit (olemassa luonnossa luonnollinen muoto). Toistaiseksi mikään ihmisen luomista rakenteista ei voi kilpailla luonnollisten rakenteiden kanssa ratkaistavien tehtävien monimutkaisuuden suhteen. On tiedettä bioniikka , jonka tarkoituksena on tutkia ainutlaatuisia luonnonmalleja jatkokäyttöön hankittua tietoa keinotekoisten laitteiden luomisesta. Tiedetään esimerkiksi, että sukellusveneen muotomallin luojat ottivat analogisena delfiinin ruumiin muodon suunnitellessaan ensimmäistä ilma-alus käytettiin lintujen siipien kärkiväliä jne.;

b) materiaalitekniset mallit (pienennetyssä tai suurennetussa muodossa, jotka toistavat täysin alkuperäisen). Samalla asiantuntijat erottavat (88. S. 24-25): a) mallit, jotka on luotu toistamaan tutkittavan kohteen tilallisia ominaisuuksia (talomallit, rakennusalueet jne.); b) mallit, jotka toistavat tutkittavien kohteiden dynamiikan, säännölliset suhteet, suuret, parametrit (lentokoneiden, laivojen, plataanien mallit jne.).

Lopuksi on olemassa kolmas mallityyppi - c) merkkimallit, mukaan lukien matemaattiset mallit. Merkkipohjainen mallinnus mahdollistaa tutkittavan kohteen yksinkertaistamisen, sen sisältämien rakenteellisten suhteiden erottamisen, jotka kiinnostavat eniten tutkijaa. Häviävät todelliset tekniset mallit visualisoinnissa, merkkimallit voittaa johtuen syvemmästä tunkeutumisesta tutkitun objektiivisen todellisuuden fragmentin rakenteeseen.

Siten merkkijärjestelmien avulla on mahdollista ymmärtää niin monimutkaisten ilmiöiden kuin laite atomiydin, alkuainehiukkaset, maailmankaikkeus. Siksi merkkimallien käyttö on erityisen tärkeää niillä tieteen ja tekniikan aloilla, joilla ne käsittelevät äärimmäisen yleisten yhteyksien, suhteiden, rakenteiden tutkimusta.

Merkkimallinnuksen mahdollisuudet laajenivat erityisesti tietokoneiden tulon yhteydessä. On olemassa vaihtoehtoja monimutkaisten merkkimatemaattisten mallien rakentamiseen, joiden avulla voidaan valita optimaaliset arvot tutkittavien monimutkaisten todellisten prosessien arvoille ja tehdä niillä pitkäaikaisia ​​kokeita.

Tutkimuksen aikana on usein tarpeen rakentaa tutkittavista prosesseista erilaisia ​​malleja materiaalista käsitteellisiin ja matemaattisiin malleihin.

Yleisesti ottaen "ei pelkästään visuaalisten, vaan myös käsitteellisten matemaattisten mallien rakentaminen seuraa tieteellisen tutkimuksen prosessia sen alusta loppuun, mikä mahdollistaa tutkittavien prosessien pääpiirteiden kattamisen yhdessä visuaalisessa ja abstraktissa järjestelmässä. kuvat” (70, s. 96).

Historiallinen ja looginen menetelmä : ensimmäinen toistaa objektin kehityksen ottaen huomioon kaikki siihen vaikuttavat tekijät, toinen toistaa vain yleisen, tärkein asia kehitysprosessissa. Looginen menetelmä toistaa esineen syntymisen, muodostumisen ja kehityksen historian niin sanotusti "puhtaassa muodossa", pohjimmiltaan ottamatta huomioon siihen vaikuttavia olosuhteita. Eli looginen menetelmä on suoristettu, yksinkertaistettu (ilman olemuksen menetystä) versio historiallisesta menetelmästä.

Kognitteluprosessissa tulisi ohjata historiallisten ja loogisten menetelmien yhtenäisyyden periaatetta: objektin tutkiminen on aloitettava niiltä puolilta, suhteilta, jotka historiallisesti edelsivät muita. Sitten, ikään kuin loogisten käsitteiden avulla, toista tämän tunnistettavan ilmiön kehityshistoria.

Ekstrapolointi - jatkoa tulevaisuuteen trendeille, joiden mallit menneisyydessä ja nykyisyydessä ovat varsin hyvin tiedossa. Aina on uskottu, että menneisyydestä voidaan ottaa opiksi tulevaisuutta varten, sillä elottoman, elävän ja sosiaalisen aineen evoluutio perustuu varsin määrättyihin rytmisprosesseihin.

Mallintaminen - tutkittavan kohteen esitys yksinkertaistetulla tavalla, kaavamainen muoto kätevä ennakoivien johtopäätösten tekemiseen. Esimerkki - jaksollinen järjestelmä Mendelejev (katso yllä lisätietoja mallintamisesta).

Asiantuntemus - ennuste, joka perustuu asiantuntijoiden (yksityishenkilöiden, ryhmien, organisaatioiden) mielipiteiden arviointiin, joka perustuu objektiiviseen lausumaan asiaankuuluvan ilmiön näkymistä.

Edellä mainitut kolme menetelmää täydentävät toisiaan. Mikä tahansa ekstrapolointi on tietyssä määrin malli ja arvio. Mikä tahansa ennakoiva malli on arvio plus ekstrapolaatio. Mikä tahansa ennakoiva arvio viittaa siihen ekstrapolointi ja henkinen mallinnus.


Sekä muita teoksia, jotka saattavat kiinnostaa sinua

46452. Tärkeimmät vaiheet käsitteiden muodostuksessa 16,16 kt
Ensimmäinen vaihe ilmenee lapsen käyttäytymisessä varhainen ikä muodostamattoman ja epäjärjestyneen joukon muodostaminen, kasan allokointi kaikista esineistä, jotka lapsi on osoittanut ilman riittävää sisäistä perustaa. Synkreettisen jakamattoman kuvan tai esinekasan muodostumisen ensimmäinen vaihe. Lapsi ottaa satunnaisesti joukon uusia esineitä yksittäisten näytteiden avulla, jotka korvaavat toisensa, kun ne todetaan virheellisiksi. Toinen vaihe on synkreettinen kuva tai joukko esineitä, jotka on muodostettu ...
46454. Puhekulttuuri on ammatillisen toiminnan välttämätön edellytys 16,27 kt
Emotionaalinen kulttuuri sisältää kyvyn säädellä omaa henkistä tilaa ymmärtääkseen tunnetila keskustelukumppani hallitsemaan tunteitaan poistaakseen jännityksen voittaakseen päättämättömyyden luodakseen tunnekontaktin. Ammattipuheen kulttuuriin kuuluu: tämän erikoisalan terminologian hallussapito; kyky rakentaa esitys ammattimainen teema; kyky järjestää ammatillista vuoropuhelua ja johtaa sitä; kyky kommunikoida ei-asiantuntijoiden kanssa ammatillista toimintaa. Terminologian tuntemus...
46456. Yrityskustannusten analysointi ja diagnostiikka 16,34 kt
Tuotantokustannusten muodostavat kustannukset ryhmitellään ympäristösisältönsä mukaisesti seuraavien elementtien mukaan: materiaalikustannukset; työvoimakulut; vähennykset sosiaalisiin tarpeisiin; käyttöomaisuuden poistot; Materiaalikustannukset ovat suurin osa tuotantokustannuksista. Niiden osuus kokonaiskustannuksista on vain kaivannaisteollisuudessa 6080, se on pieni. Materiaalikustannusten koostumus on heterogeeninen ja sisältää raaka-ainekustannukset vähennettynä palautettavan jätteen hinnalla...
46457. Fraseologia kielitieteen haarana: fraseologisten lauseiden tyypit (fuusio, yhtenäisyys, yhdistelmät) ja niiden valintaperiaatteet 16,4 kt
Fraseologia kielitieteen osana: fraseologisten lauseiden tyypit, sulautuminen, yhtenäisyys, yhdistelmät ja niiden valintaperiaatteet. Nämä sanat muodostavat vapaita yhdistelmiä. Muilla sanoilla on rajalliset yhdistelmämahdollisuudet. Tällaisia ​​yhdistelmiä kutsutaan fraseologisiksi yksiköiksi.
46458. Neuvostoliitto 60-luvun puolivälissä - 80-luvun puolivälissä. (uusstalinismi, pysähtyneisyys, järjestelmän kriisi) 16,42 kt
Talousuudistus, jonka kehittämiseen ja toimeenpanoon liittyi Neuvostoliiton ministerineuvoston puheenjohtaja A. Umpikuja on vaarallinen, koska kuilu maailman kehittyneiden talouksien ja Neuvostoliiton talouden välillä oli vakaa kasvaa. Heidän ideologisena perustelunsa oli kehittyneen sosialismin käsite, jonka mukaan Neuvostoliitossa rakennetun todellisen sosialismin hidas, systemaattinen asteittainen parantaminen vie kokonaan ja lopulta kokonaisen historiallisen aikakauden. tämä käsite kirjattiin laillisesti Neuvostoliiton uuden perustuslain johdanto-osaan.
46459. Konkurssimenettelyt 16,43 kt
Tarkkailu on menettely, jonka tarkoituksena on varmistaa velallisen omaisuuden turvallisuus ja tehdä sen perusteellinen analyysi taloudellinen tilanne etsimään mahdollisuutta palauttaa yrityksen maksukyky. Tämä menettely otetaan käyttöön siitä hetkestä lähtien, kun välimiesoikeus ottaa vastaan ​​hakemuksen velallisen konkurssiin asettamisesta enintään 7 kuukauden ajaksi. tuomioistuimen päätösten perusteella annetut toimeenpanoasiakirjat; osinkojen maksaminen on kiellettyä; velallisen rahallisia velvoitteita ei saa irtisanoa kuittaamalla vasta...
46460. Elkonin. Nuoremman opiskelijan opettamisen psykologia 16,45 kt
Oppimisen psykologia peruskoulun oppilas Johdanto Peruskoulu asettaa itselleen tehtävän muodostaa kyky omaksua tieteellisen tiedon järjestelmä ja muuttuu valmistavaksi vaiheeksi, joka liittyy orgaanisesti kaikkiin muihin korkeampiin koulutustasoihin. Päätulos tutkimuksissa kokeellisesti vahvistettu mahdollisuus muodostua tietyissä oppimisolosuhteissa on paljon enemmän korkeat tasot henkistä kehitystä peruskouluiässä. Ratkaisevia tekijöitä tässä ovat koulutuksen sisältö ja orgaanisesti sen mukana...

Idealisointi on erityinen abstraktio, joka on tiettyjen muutosten henkistä tuomista tutkittavaan kohteeseen tutkimuksen tavoitteiden mukaisesti. Tällaisten muutosten seurauksena esimerkiksi jotkin kohteiden ominaisuudet, aspektit, attribuutit voidaan jättää huomioimatta. Esimerkki tällaisesta idealisoinnista on mekaniikassa laajalle levinnyt idealisointi - aineellinen piste, ja se voi tarkoittaa mitä tahansa kappaletta atomista planeettaan.

Toinen idealisoinnin tyyppi on antaa esineelle joitain ominaisuuksia, jotka eivät ole todellisuudessa toteutettavissa. Esimerkki tällaisesta idealisoinnista on täysin musta ruumis. Tällaisella keholla on ominaisuus, jota luonnossa ei ole, ja se absorboi ehdottomasti kaiken siihen putoavan säteilevän energian, heijastamatta mitään ja kuljettamatta mitään itsensä läpi.

Täysin mustan kappaleen säteilyspektri on ihanteellinen tapaus, koska siihen ei vaikuta emitteriaineen luonne tai sen pinnan tila. Max Planck, joka työskenteli sen parissa 4 vuotta, otti ongelman ihanteellisen säteilijän - täysin mustan kappaleen - lähettämän säteilyn määrän laskemisesta. Vuonna 1900 hän onnistui löytämään ratkaisun kaavan muodossa, joka kuvasi oikein emittoidun täysin mustan kappaleen energian spektrijakauman. Joten työskentely idealisoidun kohteen kanssa auttoi luomaan perustan kvanttiteoria joka merkitsi radikaalia vallankumousta tieteessä.

Ideaalin käytön tarkoituksenmukaisuuden määräävät seuraavat olosuhteet:

Ensinnäkin idealisointi on tarkoituksenmukaista silloin, kun tutkittavat todelliset objektit ovat käytettävissä oleviin teoreettisiin keinoihin nähden varsin monimutkaisia, erityisesti matemaattinen analyysi, ja suhteessa idealisoituun tapaukseen, näitä keinoja käyttämällä on mahdollista rakentaa ja kehittää teoria, joka tietyissä olosuhteissa ja tarkoituksissa on tehokas kuvaamaan näiden todellisten esineiden ominaisuuksia ja käyttäytymistä;

toiseksi on suositeltavaa käyttää idealisointia niissä tapauksissa, joissa on tarpeen sulkea pois tutkittavan kohteen tietyt ominaisuudet, yhteydet, joita ilman se ei voi olla olemassa, mutta jotka hämärtävät siinä tapahtuvien prosessien olemuksen. Monimutkainen esine esitetään ikään kuin "puhdistetussa" muodossa, mikä helpottaa sen tutkimista. Esimerkkinä on Sadi Carnotin ihanteellinen höyrykone;

Kolmanneksi idealisoinnin käyttö on tarkoituksenmukaista silloin, kun tarkastelun ulkopuolelle jäävät ominaisuudet, sivut ja yhteydet eivät vaikuta sen olemukseen tämän tutkimuksen puitteissa. Joten jos useissa tapauksissa on mahdollista ja tarkoituksenmukaista tarkastella atomeja aineellisen pisteen muodossa, niin tällainen idealisointi ei ole hyväksyttävää tutkittaessa atomin rakennetta.

Jos on olemassa erilaisia ​​teoreettisia lähestymistapoja, se on mahdollista ja erilaisia ​​muunnelmia idealisointi. Esimerkkinä voidaan mainita kolme erilaista "ideaalikaasun" käsitettä, jotka muodostuivat erilaisten teoreettisten ja fysikaalisten käsitteiden vaikutuksesta: Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac. Kaikki kolme tällä tavalla saatua idealisoinnin muunnelmaa osoittautuivat kuitenkin hedelmällisiksi erilaisten kaasutilojen tutkimuksessa. Siten Maxwell-Boltzmannin ideaalikaasusta tuli perusta tavallisten molekyylisten harvinaisten kaasujen tutkimuksille, jotka ovat riittävästi korkeita lämpötiloja; Bose-Einstein-ideaalikaasua käytettiin fotonikaasun tutkimiseen, ja Fermi-Dirac-ideaalikaasu auttoi ratkaisemaan useita elektronikaasuongelmia.

Idealisointi, toisin kuin puhdas abstraktio, mahdollistaa aistillisen visualisoinnin elementin. Tavallinen abstraktioprosessi johtaa henkisten abstraktioiden muodostumiseen, joilla ei ole näkyvyyttä. Tämä idealisoinnin ominaisuus on erittäin tärkeä sellaisen erityisen teoreettisen tiedon menetelmän toteuttamiseksi kuin ajatuskokeilu.

Ajatuskoe on henkinen valinta tietyistä ehdoista, tilanteista, jotka mahdollistavat tutkittavan kohteen joidenkin tärkeiden piirteiden havaitsemisen. Ajatuskokeilu sisältää idealisoidun kohteen toiminnan, joka koostuu tiettyjen asemien, tilanteiden, joidenkin tärkeiden ominaisuuksien havaitsemisesta, henkisestä valinnasta. Tämä osoittaa tietyn samankaltaisuuden ajatuskokeen ja todellisen välillä. Lisäksi jokainen todellinen kokeilu, ennen kuin se suoritetaan käytännössä, tutkija ensin "pelaa" henkisesti ajattelun, suunnittelun prosessissa.

Samalla ajatuskokeella on myös itsenäinen rooli tieteessä. Samalla, vaikka se säilyttää samankaltaisuuden todellisen kokeen kanssa, se samalla eroaa merkittävästi siitä. Tämä ero on seuraava:

Todellinen kokeilu on menetelmä, joka liittyy käytännölliseen, "työkalu"-tietoon ympäröivästä maailmasta. Mentaalikokeessa tutkija ei operoi aineellisilla esineillä, vaan niiden idealisoiduilla kuvilla, ja itse operaatio suoritetaan hänen mielessään, ts. puhtaasti spekulatiivista, ilman logistista tukea.

Todellisessa kokeessa on otettava huomioon tutkittavan kohteen käyttäytymisen todelliset fyysiset ja muut rajoitukset. Tässä suhteessa ajatuskokeella on selkeä etu todelliseen kokeiluun verrattuna. Ajatuskokeessa voidaan irrottautua ei-toivottujen tekijöiden toiminnasta suorittamalla se idealisoidussa, "puhtaassa" muodossa.

Tieteellisessä tiedossa voi olla tapauksia, joissa tiettyjen ilmiöiden, tilanteiden tutkimuksessa todellisten kokeiden suorittaminen osoittautuu mahdottomaksi. Tämä tiedon aukko voidaan täyttää vain ajatuskokeella.

Selvä esimerkki ajatuskokeilun roolista on kitkailmiön löytämisen historia. Vuosituhannen ajan hallitsi Aristoteleen käsite, jonka mukaan liikkuva kappale pysähtyy, jos sitä työntävä voima pysähtyy. Todisteena oli kärryn tai pallon liike, joka pysähtyi itsestään, jos isku ei uusittu.

Galileo onnistui henkisen kokeen avulla vaiheittaisen idealisoinnin avulla esittämään ihanteellisen pinnan ja löytämään liikemekaniikan lain. "Inertialaki", kirjoitti A. Einstein ja L. Infeld, "ei voida johtaa suoraan kokeesta, se voidaan johtaa spekulatiivisesti - havainnointiin liittyvällä ajattelulla." Tätä kokeilua ei voida koskaan tehdä todellisuudessa, vaikka se johtaakin syvään todellisten prosessien ymmärtämiseen.

Ajatuskokeella voi olla suuri heuristinen arvo, koska se auttaa tulkitsemaan uutta, puhtaasti matemaattisella tavalla saatua tietoa. Tämän vahvistavat monet esimerkit tieteen historiasta. Yksi niistä on W. Heisenbergin ajatuskoe, jonka tarkoituksena on selittää epävarmuussuhdetta. Tässä ajatuskokeessa epävarmuussuhde löydettiin abstraktion avulla jakamalla elektronin integraalirakenne kahteen vastakohtaan: aaltoon ja verisoluksi. Ajatuskokeen tuloksen yhteensopivuus matemaattisesti saavutetun tuloksen kanssa merkitsi siis todistetta elektronin objektiivisesti olemassa olevasta epäjohdonmukaisuudesta yhtenäisenä materiaalimuodostelmana ja mahdollisti sen olemuksen ymmärtämisen.

Idealisointimenetelmällä, joka on monissa tapauksissa erittäin hedelmällinen, on samalla tiettyjä rajoituksia. Tieteellisen tiedon kehitys pakottaa meidät toisinaan hylkäämään olemassa olevat idealisaatiot. Esimerkiksi Einstein luopui sellaisista idealisoinneista kuin "absoluuttinen tila" ja "absoluuttinen aika". Lisäksi mikä tahansa idealisointi rajoittuu tiettyyn ilmiöalueeseen ja palvelee vain tiettyjen ongelmien ratkaisemista.

Itse idealisointi, vaikka se voi olla hedelmällistä ja jopa johtaa tieteelliseen löytöyn, ei vielä riitä tämän löydön tekemiseen. Tässä ratkaiseva rooli on teoreettisilla periaatteilla, joista tutkija lähtee. Siten Sadi Carnotin menestyksekkäästi toteuttama höyrykoneen idealisointi johti hänet löytämään lämmön mekaanisen vastineen, jota hän ei voinut löytää, koska hän uskoi kalorien olemassaoloon.

Main positiivinen arvo Idealisointi tieteellisen tiedon menetelmänä piilee siinä, että sen pohjalta saadut teoreettiset rakenteet mahdollistavat todellisten esineiden ja ilmiöiden tehokkaan tutkimisen. Idealisoinnin avulla saavutetut yksinkertaistukset mahdollistavat sellaisen teorian luomisen, joka paljastaa tutkitun ilmiökentän lait. aineellinen maailma. Jos teoria kokonaisuudessaan kuvaa oikein todellisia ilmiöitä, silloin sen taustalla olevat idealisaatiot ovat myös oikeutettuja.

Formalisointi. Tieteen kieli.

Formalisaatiolla tarkoitetaan tieteellisessä tiedossa erityistä lähestymistapaa, joka koostuu erityisten symbolien käytöstä, joiden avulla voidaan irrottautua todellisten esineiden tutkimisesta, niitä kuvaavien teoreettisten määräysten sisällöstä ja toimia sen sijaan tietyn joukon kanssa. symbolit (merkit). Esimerkki formalisoinnista on matemaattinen kuvaus.

Minkä tahansa muodollisen järjestelmän rakentaminen edellyttää:

1) aakkosten asettaminen, ts. tietty joukko merkkejä;

2) asetetaan säännöt, joilla "sanat", "kaavat" voidaan saada tämän aakkoston alkumerkeistä;

3) sääntöjen asettaminen, joilla voidaan siirtyä yhdestä tietyn järjestelmän sanasta, kaavasta muihin sanoihin ja kaavoihin (ns. päättelysäännöt).

Formalisoinnin etuna on varmistaa tietueen lyhyys ja selkeys tieteellistä tietoa, mikä avaa suuria mahdollisuuksia sen käyttöön. On epätodennäköistä, että esimerkiksi Maxwellin teoreettisia johtopäätöksiä olisi voitu käyttää menestyksekkäästi, jos niitä ei ilmaistu tiiviisti matemaattisten yhtälöiden muodossa, vaan kuvattiin tavallisella luonnollisella kielellä.

Formalisoitu kieli ei tietenkään ole yhtä rikas ja joustava kuin luonnollinen kieli, mutta se ei ole polysemanttinen (polysemia), vaan sillä on yksiselitteinen semantiikka. Siten formalisoidulla kielellä on monoseminen ominaisuus. Formalisoinnin lisääntyvä käyttö teoreettisen tiedon menetelmänä ei liity pelkästään matematiikan kehitykseen. Kemialla on myös oma symboliikkansa ja sen toimintasäännöt. Se on yksi formalisoidun keinotekoisen kielen muunnelmista.

Modernin tieteen kieli eroaa merkittävästi ihmisen luonnollisesta kielestä. Se sisältää monia erikoistermejä, lausekkeita, siinä käytetään laajasti formalisointityökaluja, joista keskeinen paikka on matemaattisella formalisoinnilla. Tieteen tarpeiden perusteella luodaan erilaisia ​​keinotekoisia kieliä tiettyjen ongelmien ratkaisemiseksi. Koko joukko luotuja ja luotuja keinotekoisia formalisoituja kieliä sisältyy tieteen kieleen, mikä muodostaa tehokkaan tieteellisen tiedon välineen.

On kuitenkin pidettävä mielessä, että yhden formalisoidun tieteenkielen luominen ei ole mahdollista. Samaan aikaan formalisoidut kielet eivät voi olla modernin tieteen kielen ainoa muoto, koska maksimaalisen riittävyyden halu edellyttää kielen ei-formalisoitujen muotojen käyttöä. Mutta siltä osin kuin riittävyys on mahdotonta kuvitella ilman tarkkuutta, suuntaus kaikkien ja erityisesti luonnontieteiden kielten virallistamiseen on objektiivinen ja edistyksellinen.

Tieteellisen tiedon erikoismenetelmiä ovat abstraktio- ja idealisointimenettelyt, joiden aikana muodostuu tieteellisiä käsitteitä.

abstraktio- mentaalinen abstraktio kaikista tutkittavan kohteen ominaisuuksista, yhteyksistä ja suhteista, jotka vaikuttavat merkityksettömiltä tämän teorian kannalta.

Abstraktioprosessin tulosta kutsutaan abstraktio. Esimerkki abstraktioista ovat sellaiset käsitteet kuin piste, suora, joukko jne.

Idealisointi- tämä on minkä tahansa tietyn teorian kannalta tärkeän ominaisuuden tai suhteen mentaalinen valinta (ei ole välttämätöntä, että tämä ominaisuus on olemassa todellisuudessa) ja tällä ominaisuudella varustetun esineen mentaalinen rakentaminen.

Idealisoinnin kautta muodostuu sellaisia ​​käsitteitä kuin "absoluuttisesti musta kappale", "ihanteellinen kaasu", "atomi" klassisessa fysiikassa jne. Tällä tavalla saatuja ihanteellisia esineitä ei todellisuudessa ole olemassa, koska luonnossa ei voi olla esineitä ja ilmiöitä, joilla on vain yksi ominaisuus tai laatu. Tämä on tärkein ero ihanteellisten ja abstraktien esineiden välillä.

Formalisointi- erikoissymbolien käyttö todellisten esineiden sijaan.

Merkittävä esimerkki formalisoinnista on matemaattisten symbolien ja matemaattisten menetelmien laaja käyttö luonnontieteissä. Formalisointi mahdollistaa kohteen tutkimisen siihen suoraan viittaamatta ja saatujen tulosten kirjaamisen ytimekkääseen ja selkeään muotoon.

Induktio

Induktio- tieteellisen tiedon menetelmä, joka on loogisen johtopäätöksen muotoilu tiivistämällä havainnon ja kokeen tiedot, saamalla yleisen johtopäätöksen tiettyjen lähtökohtien perusteella, siirtymällä erityisestä yleiseen.

Erota täydellinen ja epätäydellinen induktio. Täysi induktio rakentaa yleisen johtopäätöksen, joka perustuu kaikkien tietyn luokan esineiden tai ilmiöiden tutkimukseen. Täydellisen induktion seurauksena tuloksena oleva päätelmä on luotettavan johtopäätöksen luonne. Mutta ympärillämme olevassa maailmassa ei ole niin paljon samanlaisia ​​saman luokan esineitä, joiden määrä on niin rajallinen, että tutkija voi tutkia niitä jokaista.

Siksi tutkijat turvautuvat paljon useammin epätäydellinen induktio, joka tekee yleisen johtopäätöksen rajallisen määrän tosiseikkojen havainnoinnin perusteella, jos niiden joukossa ei ole sellaisia, jotka olisivat ristiriidassa induktiivisen päättelyn kanssa. Jos tiedemies esimerkiksi havaitsee saman tosiasian sata tai useampaa kertaa, hän voi päätellä, että sama vaikutus ilmenee muissa samanlaisissa olosuhteissa. Luonnollisesti tällä tavalla saatu totuus on epätäydellinen, saatu tieto on luonteeltaan todennäköisyyttä ja vaatii lisävahvistusta.

Vähennys

Induktio ei voi olla olemassa ilman päättelyä.

Vähennys- tieteellisen tiedon menetelmä, joka on tiettyjen johtopäätösten vastaanottaminen yleisen tiedon perusteella, johtopäätös yleisestä erityiseen.

Deduktiivinen päättely rakennetaan seuraavan kaavan mukaan: kaikki luokan objektit MUTTA omistaa omaisuutta AT, aihe a kuuluu luokkaan MUTTA; Näin ollen a on omaisuutta AT. Esimerkiksi: "Kaikki ihmiset ovat kuolevaisia"; "Ivan on mies"; siksi "Ivan on kuolevainen".

Deduktio kognition menetelmänä lähtee jo tunnetuista laeista ja periaatteista. Siksi päättelymenetelmä ei mahdollista merkityksellisen uuden tiedon hankkimista. Deduktio on vain menetelmä säännösten järjestelmän loogiseen käyttöönottamiseksi, joka perustuu alkutietoon, menetelmä yleisesti hyväksyttyjen lähtökohtien tietyn sisällön tunnistamiseksi. Siksi se ei voi olla olemassa ilman induktiota. Sekä induktio että deduktio ovat välttämättömiä tieteellisen tiedon prosessissa.

Hypoteesi

Minkä tahansa tieteellisen ongelman ratkaisuun kuuluu erilaisten oletusten, oletusten ja useimmiten enemmän tai vähemmän perusteltujen hypoteesien esittäminen, joiden avulla tutkija yrittää selittää tosiasioita, jotka eivät sovi vanhoihin teorioihin.

Hypoteesi on mikä tahansa olettamus, olettamus tai ennustus, joka on esitetty tieteellisen tutkimuksen epävarmuuden poistamiseksi.

Siksi hypoteesi ei ole luotettava, vaan todennäköinen tieto, jonka totuutta tai valhetta ei ole vielä vahvistettu.

Erityiset universaalit tieteellisen tiedon menetelmät

Vastaanottaja universaaleja menetelmiä tieteelliseen tietoon kuuluvat analogia, mallintaminen, analyysi ja synteesi.

Analogia

Analogia- kognitiomenetelmä, jossa siirretään jotakin kohdetta tarkastelemalla saatua tietoa toiselle, vähemmän tutkitulle, mutta tietyiltä olennaisilta ominaisuuksiltaan samanlainen kuin ensimmäinen kohde.

Analogiamenetelmä perustuu esineiden samankaltaisuuteen useissa merkeissä, ja samankaltaisuus todetaan

vertaamalla esineitä keskenään. Siten analogiamenetelmä perustuu vertailumenetelmään.

Analogiamenetelmän käyttö tieteellisessä tiedossa vaatii tiettyä varovaisuutta. Tosiasia on, että puhtaasti ulkoinen, satunnainen samankaltaisuus kahden kohteen välillä voidaan pitää sisäisenä, olennaisena samankaltaisuutena ja tehdä tämän perusteella johtopäätös samankaltaisuudesta, jota ei todellisuudessa ole olemassa. Joten vaikka sekä hevosta että autoa käytetään ajoneuvoina, olisi väärin siirtää tietoa auton rakenteesta hevosen anatomiaan ja fysiologiaan. Tämä analogia olisi väärä.

Analogiamenetelmällä on kuitenkin paljon merkittävämpi paikka kognitiossa kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Loppujen lopuksi analogia ei vain hahmota ilmiöiden välisiä yhteyksiä. Ihmisen kognitiivisen toiminnan tärkein piirre on, että tietoisuutemme ei pysty havaitsemaan täysin uutta tietoa, jos sillä ei ole kosketuspisteitä jo tuntemamme tiedon kanssa. Siksi uutta materiaalia luokkahuoneessa selitettäessä turvaudutaan aina esimerkkeihin, joiden pitäisi vetää analogia tunnetun ja tuntemattoman tiedon välillä.

Mallintaminen

Analogiamenetelmä liittyy läheisesti mallinnusmenetelmään.

Mallinnusmenetelmä sisältää minkä tahansa objektin tutkimuksen niiden mallien avulla siirtämällä saadut tiedot edelleen alkuperäiseen.

Tämä menetelmä perustuu alkuperäisen kohteen ja sen mallin olennaiseen samankaltaisuuteen. Mallinnukseen on suhtauduttava yhtä varovasti kuin analogiaan, mallintamisessa sallittujen yksinkertaistamisten rajat ja rajat tulee ilmoittaa tarkasti.

Nykytiede tuntee useita mallinnustyyppejä: subjekti-, mentaali-, merkki- ja tietokonemallinnus.

Objektimallinnus on sellaisten mallien käyttö, jotka toistavat prototyypin tietyt geometriset, fyysiset, dynaamiset tai toiminnalliset ominaisuudet. Siten lentokoneiden ja muiden koneiden aerodynaamisia ominaisuuksia tutkitaan malleilla ja kehitetään erilaisia ​​rakenteita (patoja, voimalaitoksia jne.).

Mielen mallinnus - se on erilaisten henkisten esitysten käyttöä kuvitteellisten mallien muodossa. Laajalti tunnettu on E. Rutherfordin atomin ihanteellinen planeettamalli, joka muistutti aurinkokuntaa: positiivisesti varautuneen

th ydin (Aurinko) pyöritti negatiivisesti varautuneita elektroneja (planeettoja).

Merkin (symbolinen) mallinnus käyttää malleina kaavioita, piirustuksia, kaavoja. Jotkut alkuperäisen ominaisuudet näkyvät niissä symbolisessa muodossa. Eräänlainen merkki on matemaattinen mallinnus, joka suoritetaan matematiikan ja logiikan avulla. Matematiikan kielen avulla voit ilmaista esineiden ja ilmiöiden ominaisuuksia, kuvata niiden toimintaa tai vuorovaikutusta muiden objektien kanssa yhtälöjärjestelmän avulla. Näin syntyy ilmiöstä matemaattinen malli. Usein matemaattinen mallinnus yhdistetään aihemallinnukseen.

Tietokonemallinnus on yleistynyt vuonna viime aikoina. Tässä tapauksessa tietokone on sekä väline että kokeellisen tutkimuksen kohde, joka korvaa alkuperäisen. Malli on tietokoneohjelma (algoritmi).

Analyysi

Analyysi- tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu esineen henkiseen tai todelliseen pilkkomiseen sen osiin ja niiden erilliseen tutkimiseen.

Tällä menettelyllä pyritään siirtymään kokonaisuuden tutkimisesta sen osien tutkimiseen ja se toteutetaan irrottamalla näiden osien yhteydestä toisiinsa.

Analyysi on olennainen osa mitä tahansa tieteellistä tutkimusta, joka on yleensä sen ensimmäinen vaihe, jolloin tutkija siirtyy tutkittavan jakamattoman kohteen kuvauksesta sen rakenteen, koostumuksen sekä ominaisuuksien ja piirteiden tunnistamiseen. Kohteen ymmärtäminen kokonaisuutena ei riitä, että tietää, mistä se koostuu. On tärkeää ymmärtää, miten esineen osat liittyvät toisiinsa, ja tämä voidaan tehdä vain tutkimalla niitä yhtenä kokonaisuutena. Tätä varten analyysiä täydennetään synteesillä.

Synteesi

Synteesi- tieteellisen tiedon menetelmä, joka perustuu menettelyyn esineen eri elementtien yhdistämiseksi yhdeksi kokonaisuudeksi, järjestelmäksi, jota ilman todellinen tieteellinen tieto tästä kohteesta on mahdotonta.

Synteesi ei toimi kokonaisuuden rakentamismenetelmänä, vaan menetelmänä kokonaisuuden esittämiseksi analyysin avulla saadun tiedon yhtenäisyyden muodossa. On tärkeää ymmärtää, että synteesi ei ole ollenkaan yksinkertaista irrotettujen elementtien mekaanista yhdistämistä yksittäinen järjestelmä. Se osoittaa kunkin elementin paikan ja roolin tässä järjestelmässä, sen suhteen muihin. osat järjestelmät. Synteesin aikana ei siis tapahdu vain liittoa, vaan kohteen analyyttisesti erotettujen ja tutkittujen piirteiden yleistyminen.

Synteesi on sama välttämätön osa tieteellistä tietoa kuin analyysi ja seuraa sitä. Analyysi ja synteesi ovat yhden analyyttis-synteettisen kognitiomenetelmän kaksi puolta, jotka eivät ole olemassa ilman toisiaan.

Luokitus

Luokitus- tieteellisen tiedon menetelmä, jonka avulla voit yhdistää yhdeksi luokkaan objekteja, jotka ovat olennaisilta osiltaan mahdollisimman samankaltaisia.

Luokittelu mahdollistaa kertyneen monipuolisen aineiston pelkistämisen suhteellisen pieneen määrään luokkia, tyyppejä ja muotoja, tunnistaa analyysin alkuyksiköt sekä löytää vakaat piirteet ja suhteet. Pääsääntöisesti luokitukset ilmaistaan ​​luonnollisilla kielillä olevina teksteinä, kaavioina ja taulukoina.

Tieteellisen tiedon menetelmien moninaisuus vaikeuttaa niiden käyttöä ja merkityksen ymmärtämistä. Nämä ongelmat ratkaistaan ​​erityisellä osaamisalueella - metodologialla, ts. menetelmien oppi. Metodologian tärkein tehtävä on kognitiomenetelmien alkuperän, olemuksen, tehokkuuden ja muiden ominaisuuksien tutkiminen.

Pysyvien yhteyksien ja riippuvuuksien löytäminen on vasta ensimmäinen vaihe todellisuuden ilmiöitä koskevan tieteellisen tiedon prosessissa. On tarpeen selittää niiden perusteet ja syyt, paljastaa ilmiöiden ja prosessien olemus. Ja tämä on mahdollista vain tieteellisen tiedon teoreettisella tasolla. Teoreettinen taso sisältää kaikki ne tiedon muodot, joissa objektiivisen maailman lait ja muut universaalit ja välttämättömät yhteydet on muotoiltu loogiseen muotoon, sekä loogisin keinoin tehdyt johtopäätökset ja teoreettisista lähtökohdista johtuvat seuraukset. Teoreettinen taso edustaa eri muotoja, tekniikoita ja välitetyn todellisuuden kognition vaiheita.

Teoreettisen tason tiedon menetelmät ja muodot voidaan jakaa kahteen ryhmään niiden suorittamien toimintojen mukaan. Ensimmäinen ryhmä - kognition menetelmät ja muodot, joiden avulla luodaan ja tutkitaan idealisoitu objekti, joka edustaa perus-, määritteleviä suhteita ja ominaisuuksia ikään kuin "puhtaassa" muodossa. Toinen ryhmä - menetelmät teoreettisen tiedon rakentamiseksi ja perustelemiseksi, joka annetaan hypoteesin muodossa, joka sen seurauksena saa teorian aseman.

Ideaalisen objektin rakentamisen ja tutkimisen menetelmiä ovat: abstraktio, idealisointi, formalisointi, ajatuskoe, matemaattinen mallintaminen.

A) Abstraktio ja idealisointi. Ideaalisen kohteen käsite

Tiedetään, että mikä tahansa tieteellinen teoria tutkii joko tiettyä todellisuuden fragmenttia, tiettyä aihealuetta tai tiettyä puolta, yhtä todellisten asioiden ja prosessien puolia. Samalla teoria pakotetaan poikkeamaan niistä tutkittavien aiheiden näkökohdista, jotka eivät sitä kiinnosta. Lisäksi teorian on usein pakko irrottautua tietyistä opiskelijoidensa eroista tietyiltä osin. Psykologian näkökulmasta mentaalista abstraktioprosessia tietyistä tutkittavien kohteiden ominaisuuksista, tietyistä niiden välisistä suhteista kutsutaan abstraktioksi. Henkisesti valitut ominaisuudet ja suhteet ovat etualalla, näkyvät välttämättöminä ongelmien ratkaisemiseksi, toimivat tutkimuskohteena.

Tieteellisen tiedon abstraktioprosessi ei ole mielivaltainen. Hän noudattaa tiettyjä sääntöjä. Yksi näistä säännöistä on abstraktioväli. Abstraktioiden väli on tämän tai toisen abstraktion rationaalisen pätevyyden rajat, sen "objektiivisen totuuden" ehdot ja sovellettavuuden rajat, jotka on määritetty empiirisesti tai loogisin keinoin saadun tiedon perusteella. Abstraktioväli riippuu ensinnäkin siitä määrätty kognitiivinen tehtävä; toiseksi sen, mistä kohteen ymmärtämisprosessissa huomio viedään, on oltava ulkopuolisia(selkeästi määritellyn kriteerin mukaan) tietylle abstraktille kohteelle; Kolmanneksi tutkijan on tiedettävä, missä määrin tietty häiriötekijä on pätevä.

Abstraktiomenetelmään kuuluu monimutkaisia ​​objekteja tutkittaessa tuotetaan esineiden käsitteellinen avautuminen ja käsitteellinen kokoonpano. Käsitteellinen kehitys tarkoittaa saman alkuperäisen tutkimuskohteen näyttämistä eri mentaalisilla tasoilla (projektioinneilla) ja vastaavasti abstraktiovälien joukon löytämistä sille. Joten esimerkiksi kvanttimekaniikassa sama kohde (alkuhiukkanen) voidaan esittää vuorotellen kahden projektion puitteissa: korpuskkelina (tietyissä koeolosuhteissa), sitten aaltona (muissa olosuhteissa). Nämä projektiot ovat loogisesti yhteensopimattomia keskenään, mutta vain yhdessä ne kuluttavat kaiken tarvittavan tiedon hiukkasten käyttäytymisestä.

Konseptin kokoonpano- objektin esittäminen moniulotteisessa kognitiivisessa tilassa luomalla loogisia yhteyksiä ja siirtymiä eri intervallien välille, jotka muodostavat yhden semanttisen konfiguraation. Klassisessa mekaniikassa havaitsija voi siis näyttää saman fyysisen tapahtuman eri järjestelmissä vastaavan kokeellisen totuusjoukon muodossa. Nämä erilaiset projektiot voivat kuitenkin muodostaa käsitteellisen kokonaisuuden "Galilean muunnossääntöjen" ansiosta, jotka ohjaavat sitä, miten yhdestä lauseryhmästä toiseen siirrytään.

Abstraktiota ihmisen kognitiivisen toiminnan tärkeimpänä menetelmänä käytetään laajalti tieteellisen ja kognitiivisen toiminnan kaikissa vaiheissa, myös empiirisen tiedon tasolla. Sen perusteella luodaan empiirisiä objekteja. Kuten V.S. Stepin totesi, empiiriset objektit ovat abstraktioita, jotka kiinnittävät todellisten kokemusobjektien merkit. Ne ovat tiettyjä kaavioita todellisen maailman fragmenteista. Mikä tahansa merkki, jonka "kantaja" on empiirinen objekti, löytyy vastaavista todellisista objekteista (mutta ei päinvastoin, koska empiirinen objekti ei edusta kaikkia, vaan vain joitain todellisten esineiden merkkejä todellisuudesta abstraktoituna kognition ja harjoittelun tehtävien mukaisesti). Empiiriset esineet muodostavat sellaisten empiirisen kielen termien merkityksen kuin "Maa", "virtajohto", "Maan ja Kuun välinen etäisyys" jne.

Teoreettiset objektit, toisin kuin empiiriset, eivät ole vain abstraktioita, vaan idealisaatioita, "todellisuuden loogisia rekonstruktioita". Niille voidaan antaa paitsi attribuutit, jotka vastaavat todellisten objektien ominaisuuksia ja suhteita, myös attribuutteja, joita millään sellaisista objekteista ei ole. Teoreettiset esineet muodostavat sellaisten termien kuin "piste", "ideaalikaasu", "musta kappale" jne. merkityksen.

Loogisissa ja metodologisissa tutkimuksissa teoreettisia objekteja kutsutaan joskus teoreettisiksi rakenteiksi, samoin kuin abstrakteiksi objekteiksi. Tämän tyyppiset esineet ovat tärkein väline todellisten esineiden ja niiden välisten suhteiden tuntemisessa. Niitä kutsutaan idealisoiduiksi objekteiksi, ja niiden luomisprosessia kutsutaan idealisaatioksi. Idealisointi on siis prosessi, jossa luodaan henkisiä esineitä, olosuhteita, tilanteita, joita ei todellisuudessa ole olemassa mentaalisen abstraktion avulla joistakin todellisten esineiden ominaisuuksista ja niiden välisistä suhteista tai antamalla esineille ja tilanteille sellaisia ​​ominaisuuksia, joita niillä ei ole. tosiasiallisesti omistaa tai ei voi omistaa syvemmän ja tarkemman tiedon todellisuudesta tarkoituksena.

Ideaalisen kohteen luomiseen sisältyy välttämättä abstraktio – häiriötekijä tutkittavien objektien useista näkökohdista ja ominaisuuksista. Mutta jos rajoitamme itsemme tähän, emme saa mitään kiinteää esinettä, vaan yksinkertaisesti tuhoamme todellisen kohteen tai tilanteen. Abstrahoinnin jälkeen meidän on vielä korostettava meitä kiinnostavia ominaisuuksia, vahvistettava tai heikentävä niitä, yhdistettävä ja esitettävä ne jonkin itsenäisen, olemassa olevan, toimivan ja omien lakiensa mukaan kehittyvän objektin ominaisuuksina. Ja tämä saavutetaan käyttämällä idealisointimenetelmä.

Idealisointi auttaa tutkijaa erottamaan puhtaassa muodossa häntä kiinnostavat todellisuuden puolet. Idealisoinnin seurauksena esine saa ominaisuuksia, joille ei ole kysyntää empiirisessä kokemuksessa. Toisin kuin perinteinen abstraktio, idealisointi ei keskity abstraktion operaatioihin, vaan mekanismiin. täydennystä. Idealisointi antaa ehdottoman tarkan rakenteen, henkinen rakennelma, jossa tämä tai tuo ominaisuus, tila on edustettuna marginaalinen, suurin osa ilmaistaan. Luovat rakenteet, abstraktit objektit toimivat ihanteellinen malli.

Miksi kognitiossa on välttämätöntä käyttää abstrakteja objekteja (teoreettisia rakenteita)? Tosiasia on, että todellinen esine on aina monimutkainen, merkityksellinen tietylle tutkijalle ja siinä kietoutuvat toissijaiset ominaisuudet, tarvittavat säännölliset suhteet peittävät satunnaiset. Konstruktit, ideaaliset mallit ovat esineitä, joilla on pieni määrä erityisiä ja olennaisia ​​ominaisuuksia, joilla on suhteellisen yksinkertainen rakenne.

Tutkija luottaa suhteellisen yksinkertaiseen idealisoituun kohteeseen antaakseen syvemmän ja täydellisemmän kuvauksen näistä näkökohdista. Kognitio siirtyy konkreettisista esineistä heidän abstrakteja, ideaalimalleja, jotka tarkentuessaan yhä tarkemmiksi, täydellisemmiksi ja lukuisiksi antavat meille vähitellen yhä sopivamman kuvan konkreettisista esineistä. Tämä idealisoitujen esineiden laaja käyttö on yksi ihmistiedon tunnusomaisimmista piirteistä.

On huomattava, että idealisointia käytetään sekä empiirisellä että teoreettisella tasolla. Objektit, joihin tieteelliset väitteet viittaavat, ovat aina idealisoituja esineitä. Jopa niissä tapauksissa, joissa käytämme empiirisiä kognition menetelmiä - havainnointia, mittausta, kokeilua, näiden toimenpiteiden tulokset liittyvät suoraan idealisoituihin objekteihin, ja vain siksi, että idealisoidut objektit tällä tasolla ovat abstrakteja malleja todellisista asioista, empiiristen menettelyjen tiedot voidaan liittää todellisiin eriin.

Idealisoinnin rooli kuitenkin kasvaa jyrkästi tieteellisen tiedon siirtymisessä empiiriseltä teoreettiselle tasolle. Nykyaikainen hypoteettis-deduktiivinen teoria perustuu johonkin empiiriseen perustaan ​​- joukkoon tosiasioita, jotka tarvitsevat selitystä ja tekevät teorian luomisen välttämättömäksi. Mutta teoria ei ole yksinkertainen faktojen yleistys, eikä sitä voida päätellä niistä loogisella tavalla. Jotta voitaisiin luoda erityinen käsite- ja lausuntojärjestelmä, jota kutsutaan teoriaksi, otetaan ensin käyttöön idealisoitu objekti, joka on abstrakti todellisuuden malli, jossa on pieni määrä ominaisuudet ja suhteellisen yksinkertainen rakenne. Tämä idealisoitu kohde ilmaisee tutkittavan ilmiökentän spesifisyyttä ja olennaisia ​​piirteitä. Se on idealisoitu objekti, joka mahdollistaa teorian luomisen. Tieteelliset teoriat eroavat ensinnäkin niiden taustalla olevista idealisoiduista objekteista. Suhteellisuusteoriassa idealisoitu objekti on abstrakti pseudoeuklidinen neliulotteinen koordinaattijoukko ja ajan hetket edellyttäen, että gravitaatiokenttää ei ole. Kvanttimekaniikalle on tunnusomaista idealisoitu objekti, jota n hiukkasen joukon tapauksessa edustaa aalto n-ulotteisessa konfiguraatioavaruudessa, jonka ominaisuudet liittyvät toiminnan kvanttiin.

Teorian käsitteet ja lausunnot esitellään ja muotoillaan tarkasti sen idealisoidun kohteen ominaisuuksiksi. Ideaalisen kohteen pääominaisuudet kuvataan teorian perusyhtälöjärjestelmällä. Ero idealisoitujen teorioiden kohteiden välillä johtaa siihen, että jokaisella hypoteettis-deduktiivisella teorialla on oma spesifinen perusyhtälöjärjestelmä. Klassisessa mekaniikassa käsitellään Newtonin yhtälöitä, sähködynamiikassa - Maxwellin yhtälöitä, suhteellisuusteoriassa - Einsteinin yhtälöitä jne. Idealisoitu objekti antaa tulkinnan teorian käsitteistä ja yhtälöistä. Teorian yhtälöiden jalostaminen, niiden kokeellinen vahvistus ja korjaus johtavat idealisoidun kohteen jalostukseen tai jopa sen muutokseen. Teorian idealisoidun kohteen korvaaminen tarkoittaa teorian perusyhtälöiden uudelleentulkintaa. Mikään tieteellinen teoria ei voi taata, että sen yhtälöitä ei tulkita uudelleen ennemmin tai myöhemmin. Joissakin tapauksissa tämä tapahtuu suhteellisen nopeasti, toisissa - pitkän ajan kuluttua. Joten esimerkiksi lämpödoktriinissa alkuperäinen idealisoitu esine - kalori - korvattiin toisella - satunnaisesti liikkuvien materiaalipisteiden joukolla. Joskus teorian idealisoidun kohteen muuntaminen tai korvaaminen ei muuta merkittävästi sen perusyhtälöiden muotoa. Tällöin usein sanotaan, että teoria säilyy, mutta sen tulkinta muuttuu. On selvää, että tämä voidaan sanoa vain tieteellisen teorian formalistisella ymmärryksellä. Jos teorian avulla ymmärrämme paitsi tiettyjä matemaattisia kaavoja, myös näiden kaavojen tietyn tulkinnan, niin idealisoidun kohteen muutosta tulisi pitää siirtymänä uuteen teoriaan.