В. А. Смирнов
УРОВНИ ЗНАНИЯ И ЭТАПЫ ПРОЦЕССА ПОЗНАНИЯ § 1. Различие проблем «чувство–мышление» и «эмпирическое – теоретическое». Теория познания диалектического материализма рассматривает процесс познания как сложный и многогранный процесс отражения действительности. Общее движение процесса познания резюмируется в ленинской формуле: «от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике». Общепринято деление процесса познания на две ступени: ступень живого созерцания и абстрактного мышления. Само это деление вполне ясно и неоспоримо. Но какое содержание вкладывать в это подразделение? В программах по диалектическому материализму для высших учебных заведений, в ряде учебников, учебных пособий, монографий и брошюр проблема ступеней познания истолковывается, как проблема соотношения чувства и мысли, ощущения и разума, чувственного опыта и мышления. В ряде случаев подобное истолкование уточняется на основе учения И. П. Павлова о двух сигнальных системах. Проблема соотношения чувства и мышления в философском отношении является чрезвычайно важной. Но можно ли чувство и мышление рассматривать как ступени познания? На наш взгляд, нет1 . Во-первых, чувственный опыт и мышление не разделены во времени, это две одновременно существующие стороны человеческого сознания. Во-вторых, знание в узком смысле слова, т.е. то, что оценивается, как истинное или ложное, 1 На необходимость различения проблемы «чувство – мышление» и «эмпирическое – теоретическое» было обращено внимание Е. Д. Смирновой [12; 324–325], П. В. Копниным [7], П. В. Таванец и В. С. Швыревым [13].
1
всегда формулируется в суждении. Поэтому вне сферы мышления собственно человеческого знания не существует. Чтобы быть знанием, результат чувственного опыта должен быть вовлечен в сферу мышления и сформулирован на том или ином языке. От проблемы «чувство – мысль» необходимо, на наш взгляд, отличать вопрос об уровнях знания. В первом приближении можно выделить два таких уровня: эмпирическое и теоретическое знания. На данном этапе нам важно отчленить проблему «чувство – мысль» от проблемы «эмпирическое – теоретическое». Безусловно, оба рассматриваемых плана тесно между собой связаны, эта связь ощутима в истории философии, как связь сенсуализма и эмпиризма, но, несомненно, что обе эти проблемы не тождественны. Мы считаем, что вопрос о ступенях познания может ставиться лишь в плане «эмпирическое – теоретическое», а не в плане «чувство – мысль» (1-я – 2-ая сигнальные системы). Ясно, что ленинская формула характеризует общее направление развития знания. Процесс познания, как отмечал В. И. Ленин, сложен и многогранен. Он не является по своей направленности линейным. Общая направленность имеет место лишь в целом, в тенденции, в итоге. В нашей литературе поднимался вопрос о необходимости вычленить более дробную, более детальную структуру процесса познания. Практика научного исследования, особенно разделение труда в научном исследовании, а также возможность передачи некоторых сторон исследования машине настоятельно ставят вопрос о подразделении процесса познания на относительно самостоятельные этапы. В настоящей статье мы предлагаем такое более дробное членение на этапы познания, которое, как нам представляется, согласуется с практикой разделения труда в научном исследовании. Прежде чем говорить об этапах процесса познания, целесообразно рассмотреть вопрос о подразделении предложений науки на определенные виды по характеру выражаемого в них знания и лишь затем вернуться к вопросу об
2
этапах познания, дав классификацию последних в зависимости от того, в предложениях какого уровня сформулирован исходный материал и результат этого этапа. § 2. Основания подразделения предложений языка науки на уровни. Термины «эмпирическое» и «теоретическое» несут чрезвычайно большую нагрузку. Термин «теоретическое» часто употребляют как синоним «научного» или как синоним «познавательного» (например, в контексте «теоретическое освоение действительности» в противоположность, например, «практическому или эстетическому освоению»). Часто также используют термин «эмпирический» как синоним, «полученный в опыте», противопоставляя «эмпирическое» аналитическому. Мы не будем рассматривать все эти и другие возможные способы употребления этой терминологии. Заметим только, что в данной статье мы будем рассматривать термины «эмпирическое» и «теоретическое» постольку, поскольку они относятся к проблеме «уровней знания». Отчленение проблемы «чувство – мысль» от «эмпирическое – теоретическое», осуществленное в §1, еще не дает нам достаточной характеристики последней. Собственно, имеется несколько оснований подразделения предложений науки, за которыми сохраняются термины «эмпирическое» и «теоретическое». Первым таким подразделением является подразделение предикатов и индивидных констант (терминов) на термины непосредственного наблюдения и не являющиеся таковыми. И соответственно этому предложения можно подразделить на 1) содержащие термины, не являющиеся терминами непосредственного наблюдения, 2) содержащие только термины (предикаты и индивидные константы) непосредственного наблюдения. Что считать предикатом и индивидной константой непосредственного наблюдения? Ясно, что понятие «непосредственной наблюдаемости» является понятием релятивизированным относительно субъекта, ведущего' наблюдение. Понятие непосредственной на-
3
блюдаемости связано с чувственным коррелятом. Очевидно, что для разных субъектов понятие «непосредственной наблюдаемости» будет различным. Неправильно было бы думать, что предложения, содержащие только термины непосредственного наблюдения, являются продуктом чистого опыта, чистыми «базисными» предложениями, как это склонны были в свое время считать позитивисты. Эти предложения включают в свой состав некоторый элемент, который не дается данным наблюдением. Именно принятие языковой системы – а оно не является чисто конвенциональным,– в которой формулируются предложения, регистрирующие результаты наблюдения, привносит этот дополнительный элемент. Принятие языковой системы, в которой формулируются результаты наблюдения, связано с определенными способами схематизации изучаемой действительности; и этот способ схематизации лежит в основе самого акта наблюдения, делает его категориальным, возводит результаты чувственного опыта в сферу мышления. Практически результаты наблюдения и эксперимента формулируются не в терминах непосредственного наблюдения, а на более широкой основе. Понятие непосредственной наблюдаемости, естественно, поэтому расширить до понятия наблюдаемого, понимания под терминами наблюдения такие, которые явно определимы через термины непосредственного наблюдения. Возможно и дальнейшее расширение – результаты наблюдения часто формулируются в терминах, явно не определимых через термины непосредственного наблюдения, но в терминах, связанных определенным образом с терминами непосредственного наблюдения; сюда относятся прежде всего так называемые диспозиционные предикаты; более широко термины наблюдения в широком смысле есть термины, определимые посредством так называемых редукционных предложений. Вторым типом подразделения, за которым сохраняют термин «эмпирическое» и «теоретическое», есть подразделение предложений на предложения, фиксирующие факт, и предложения, выражающие закон.
4
Второе подразделение не совпадает с первым. Прежде всего, не всякое предложение, состоящее только из терминов наблюдения, будет предложением факта; возможны также предложения, состоящие из терминов наблюдения и выражающие законы. С другой стороны, не всякое предложение факта есть предложение, констатирующее результат наблюдения или эксперимента. Констатация факта может быть получена и опосредованным путем– путем дедукции на основании законов из некоторых других фактов и сформулирована в терминах, не являющихся терминами непосредственного наблюдения. Но и указанные два подразделения не исчерпывают проблему уровней знания. Необходимо обратить внимание на те объекты, относительно которых делаются утверждения. Термин «объект» мы употребляема особом смысле, понимая под объектом «внутритеоретический объект» и отличая объект науки от вещей и процессов реальности, моделями которых и являются объекты науки. С точки зрения материализма наука изучает в конечном счете объективную реальность, существующую вне и независимо от дознания. Но из этого отнюдь не следует, что те объекты, относительно которых делаются утверждения, тождественны объективной реальности. Объект науки и реально существующая вещь не одно и тоже. Так, геометрия (как часть физики) изучает точки, прямые, .поверхности и фигуры из них образованные; механика – точечные массы, абсолютно твердые тела и т. д. Все эти точки, прямые, абсолютно твердые тела, точечные массы не являются чем-то реально существующим. Ясно, что перечисленные объекты суть результаты определенных процессов схематизации и идеализации, суть логические конструкции, создаваемые соответствующими научными теориями. Но не превращаются ли в таком случае научные теории в построения о некоторых фикциях, как склонны считать позитивисты и субъективные идеалисты? Действительно, объекты научной теории имманентны ей, но–и это «но» есть водораздел между материализмом и идеализмом – эти логические конструкции являются более или
5
менее приблизительными моделями реальности, моделями предметов, трансцендентных научной теории, мышлению. Но не имеется ли помимо утверждений относительно теоретических моделей предложений и о других объектах? Действительно, объекты, о которых выше шла речь, суть особые объекты. Это идеальные (идеализированные, теоретические) объекты. Если обратиться к утверждениям, констатирующим наблюдаемый факт, то здесь объектом будет некоторый фрагмент действительности, но последний берется в определенном огрублении, упрощении, мыслится, как себе тождественный, индивидуализированный и т. д. Этого рода объект – его мы назовем эмпирическим – отличен от теоретического, но и он является результатом процессов схематизации и идеализации. Безусловно, мы имеем различные уровни схематизации и идеализации при образовании эмпирических и теоретических объектов, но идеализация и схематизация имеют место и в первом и во втором случае. Различая объект науки и реальность, диалектический материализм ничего общего не имеет с наивным реализмом, относящим все утверждения непосредственно к самой действительности. С другой стороны, в противоположность позитивизму и агностицизму, диалектический материализм рассматривает объекты науки, как более или менее приблизительные модели, прообразы действительности. Создавая картину мира, конструируя ее из объектов науки, тем самым создают более или менее приблизительную модель действительности. Очевидно, необходимо выяснить не только природу объектов, из которых строится картина мира, но и возможные типы объектов, т. е. выяснить ту систему анализа окружающего мира, тот «тип деления явлений окружающего мира на изолированные участки» [Уорф 16; 196], с помощью которого и осуществляется теоретическое освоение мира. В связи с этим законно встает вопрос об отношении принятой системы анализа, принятых типов идеализации и схематизации, с одной стороны, к объективно существующему миру и, с другой стороны, к логике и языку науки.
6
Подразделение объектов науки на эмпирические и теоретические в определенной степени соответствует проблеме «явление–сущность». Под эмпирическими объектами мы будем понимать не просто наблюдаемые объекты (это частный случай эмпирических объектов), а объекты, полученные в результате определенного способа подхода к действительности (этот вопрос мы рассмотрим в § 4). Подразделение объектов науки на эмпирические и теоретические не следует смешивать с подразделением объектов формальной системы на типы, например, с подразделением объектов на индивиды, классы индивидов, классы классов и т. д., или с каким-нибудь иным подразделением на типы. О последнем подразделении мы будем говорить, как о подразделении объектов на конкретные (нулевого типа) и абстрактные (выше нулевого типа). § 3. Семантическая система, допустимые объекты мысли и способы выражения. В общем языковая система – естественная или искусственная – выполняет различные функции. И прежде всего познавательную: в предложениях системы формулируются знания и в рамках этой системы осуществляются логические процессы. Ограничиваясь только познавательной функцией можно характеризовать языковую систему с ряда сторон: с синтаксической– рассматривающей язык как множество некоторого рода допустимых последовательностей символов; с абстрактно-семантической– рассматривающей языковую систему как множество языковых выражений, которым приписаны объекты из некоторой системы объектов или иерархии систем объектов (при этом не важна природа этих систем, а существенна сама иерархия); с методологической – рассматривающей языковую систему как множество выражений, относящихся к системам объектов определенной природы, В этом параграфе мы рассмотрим языковые системы, описанные только с синтаксической и абстрактносемантической сторон. Эти системы будем называть семантическими. Семантические системы задаются и рассматри-
7
ваются в соответствующих метаязыках. Отметим, что речь будет идти лишь о системах, основанных на теоретикомножественном подходе. Сформулированные в метаязыке синтаксические правила устанавливают, какие последовательности значков являются допустимыми выражениями рассматриваемой языковой системы; при этом явно или неявно осуществляется подразделение допустимых выражений языка на определенные синтаксические категории. Так, задавая язык узкого прикладного исчисления предикатов, задают и подразделение выражений этого языка на индивидные константы, индивидные переменные, предикатные константы и переменные, пропозициональные связки, формулы и т. д. Оправдание факта принятия тех или иных синтаксических правил образования (и тем самым определенного способа подразделения выражений языка на синтаксические категории) лежит вне самого построения и определяется семантическими и методологическими (в смысле третьего аспекта) установками. Говоря о синтаксических правилах языковой системы, мы не упомянули правил преобразования. Это не случайно. Правила преобразования (аксиомы и правила вывода) нужны не для задания собственно языковой системы, а для задания аксиоматических систем, формулируемых внутри этой языковой системы. Выбор синтаксиса (правил образования) и особенно системы синтаксических категорий осуществляется таким образом, чтобы посредством его можно было наиболее целесообразным способом выразить принимаемые семантические установки. Семантические правила есть правила, устанавливающие значения языковых выражений, или правила, устанавливающие, откуда должны браться значения для выражений той или иной синтаксической категории. Принятие системы семантических правил означает в то же время принятие определенных систем допустимых объектов. Принятие способа речи коррелятивно принятию допустимых в качестве мыслимых объектов (систем объектов).
8
Очень важным является вопрос о сводимости одних языковых систем, с одними способами выражения к системам с другими способами выражения, и тем самым вопрос об элиминации абстрактных объектов. Логика рассматривает, как правило, искусственные языковые системы с очень прозрачной структурой. Именно на таких системах удобнее решать принципиальные вопросы. Системы с более сложной структурой, как правило, стремятся свести к более простым системам. Это имеет принципиальное значение для обоснования этих более сложных систем и решения принципиальных вопросов. Однако в реальной науке пользуются сложным с логической точки зрения языком. Необходимо, видимо, не только решить вопрос о сводимости или выразимости этого сложного языка в простом, но и–на базе такой сводимости – разработать логическую технику и относительно этих более сложных языков. Задача сконструировать языки по своей структуре более близкие к действительным языкам наук в настоящее время очень актуальна. Задание определенной семантической системы есть одновременно принятие определенной системы анализа, а также определения допустимых объектов, о которых может идти речь в данной семантической системе. Например, в языке узкого прикладного исчисления предикатов можно сформулировать высказывания относительно элементов некоторого множества Ri, но в этой языковой системе не имеется средств для формулировки высказываний относительно подмножеств множества Ri. В языке простой теории типов в качестве допустимых объектов могут выступать не только индивиды исходной области Ri, но и классы таких индивидов, классы классов индивидов и т. д. Внутри определенной системы анализа можно дать классификацию допустимых объектов. В частности для системы анализа, построенной по принципу «функторы и их аргументы», объекты исходных областей считаются конкретными объектами, а объекты, приписываемые функторам,– абстрактными. Важным является обсуждение тезиса о сводимости утверждений относительно абстрактных объектов к утвер-
9
ждениям, относительно объектов индивидной области – тезис «номинализма». Более точно эта проблема выражается таким образом: если теория Т формулируется в языковой системе S, допускающей абстрактные объекты, то можно ли сформулировать теорию Т' эквивалентную Т, в некоторой языковой системе S', не допускающей абстрактных объектов? В общем виде на этот вопрос ответить пока еще нельзя. Но для конкретных аксиоматических систем делаются попытки реализовать этот тезис. Особенно важны попытки развить подобным образом (т. е. в рамках узкого исчисления предикатов) теорию множеств. Говоря о соотношении «конкретных» и «абстрактных» объектов удачнее было бы говорить не о редукции последних к первым и не об определимости терминов относительно абстрактных объектов через термины конкретных объектов, а скорее об элиминации абстрактных объектов. Вопрос об элиминации абстрактных объектов (о редукции абстрактных объектов к конкретным) есть вопрос, касающийся взаимоотношений абстрактно-семантических систем; он не затрагивает собственно методологической стороны. Что выбрано в качестве объектов индивидной области (или объектов индивидных областей) – не устанавливается средствами абстрактно-семантической системы. Установление природы объектов индивидной области есть уже методологический вопрос. И подразделение объектов на эмпирические и теоретические есть подразделение, определяемое не семантическими правилами, а методологическими. В качестве конкретных объектов могут быть взяты не только эмпирические, но и теоретические объекты. Эти две проблемы (абстрактные-конкретные, теоретические-эмпирические объекты) часто отождествляются. Разграничение их, по нашему мнению, очень важно для обсуждения ряда теоретико-познавательных проблем2. 2
В своей статье «О достоинствах и ошибках одной логикофилософской концепции» [9] мы не проводили четко этого разграничения.
10
§ 4. Эмпирические и теоретические объекты науки. Как мы уже установили, семантические правила или указывают допустимые индивидные области или фиксируют определенную индивидную область. Но они ничего не говорят о природе объектов этой фиксированной области. Чтобы установить, что представляют из себя эти объекты, необходимо указать некоторые дополнительные предпосылки. Видимо, выбор той или иной семантической системы во многом определится принимаемыми методологическими установками, также как выбор синтаксической системы детерминировался семантическими установками. Подразделяя объекты науки на эмпирические и теоретические, мы хотим подчеркнуть, что и те и другие есть результат процессов схематизации и идеализации. И равным образом неправомерно отождествлять эмпирические объекты с самой реальностью, как и теоретические. Различие между эмпирическими и теоретическими объектами мы видим в различии двух видов интеллектуального освоения мира. Первый уровень–эмпирический–базируется на системе анализа действительности, направленной на возможно более точное описание мира во всем его многообразии. Второй уровень – теоретический – базируется также на определенном способе анализа, схематизации и идеализации действительности, но направленным не на подробное описание, а на проникновение в суть, в сущность изучаемых процессов. Другими словами, подразделение объектов науки на эмпирические и теоретические правомерно там и тогда, когда имеются различные способы анализа, уровни подхода к изучаемой реальности, там, где реальность моделируется двояко – посредством конструкции эмпирических моделей и теоретических моделей. Интуитивное различие между эмпирическими и теоретическими объектами мы видима следующем: эмпирические объекты суть фрагменты действительности, взятые с определенных сторон и определенным образом схематизированные, т. е. эмпирические объекты с определенным приближением можно отождествить с фрагментами реальности. В противоположность эмпирическим
11
объектам, теоретические объекты уже не просто фрагменты действительности, а ее логические реконструкции. Так, «точка», «абсолютно твердое тело»-суть теоретические объекты, тогда как «стол», «расстояние между Землей и Луной»– эмпирические 3. Подразделение объектов науки на эмпирические и теоретические, во-первых, должно быть уточнено путем построения соответствующей семантической системы, во-вторых, должно быть дано' методологическое оправдание такой системы (и правомерности введения теоретических и эмпирических объектов) и, в-третьих, необходимо дать философское истолкование введения теоретических объектов, особо обратив внимание на проблему редукции теоретических объектов, и обсудить круг проблем, связанный с опасностью платонизма в связи с подобным введением. Построение семантической системы, учитывающей подразделение объектов на эмпирические и теоретические, на наш взгляд,. можно попытаться осуществить двумя путями 4 Первый путь – построение системы, которая бы уже в своем синтаксисе (правилах образования) учитывала наличие двух родов индивидных переменных (и соответственно переменных других категорий, если таковые допускаются в языке), из которых переменные одного рода пробегают по эмпирическим объектам, другого – по теоретическим. Соответственно этому имелись бы предикаты, определенные соответственно из эмпирических и теоретических индивидных областях. При таком построении, предикат, определенный на эмпирической области, был бы бессмыслен относительно теоретической области. В такого рода системе, помимо тео3
Видимо, уместно говорить не просто о двух уровнях идеализации, а о теоретических объектах разной глубины. 4
Напомним, что собственно подразделение объектов на теоретические и эмпирические является не семантическим, а методологическим вопросом. Но принимаемое в методологической части подразделение детерминирует и определенные требования к семантической части.
12
ретических и эмпирических терминов, должны бы быть предикаты, устанавливающие отношения между элементами этих двух областей. В качестве логического аппарата такого рода систем могут быть использованы многосортные исчисления предикатов, разумеется с соответствующей интерпретацией. Такой путь содержит некоторые трудности; в частности необходимость синтаксически различимых предикатов для теоретических и эмпирических объектов, даже если эти предикаты в интуиции отождествляются. Другой возможный путь – не вводить двух различных родов переменных (и констант), а различение эмпирических и теоретических объектов реализовать в семантической части. Идея состоит в следующем. Индивидные переменные пробегают не по одной индивидной области, а по двум, первая из которых (с методологической точки зрения) рассматривается как множество эмпирических объектов, а вторая – теоретических. Соответственно и для других выражений. Выбор той или иной интерпретации при этом необходимо поставить в зависимость от контекста, в котором встречаются соответствующие термины. Эта идея близка к концепции Льюиса, который, помимо «значения» (обозначаемого) и «смысла», вводит в рассмотрение также «понимание» [см. 6]. Такой подход позволяет различить действительно пустые предикаты от мнимо пустых. Например, «быть идеальным газом», «быть абсолютно твердым телом» и т.д.– пустые предикаты относительно эмпирической области. В силу принципа экстенсиональности они должны быть эквивалентными друг другу, что противоречит интуиции. Но эти предикаты, пустые на эмпирической области, не будут пустыми (и эквивалентными) относительно теоретической области. Эти «мнимопустые» (т. е. пустые относительно эмпирической области, но не пустые относительно теоретической) предикаты следует отличать от противоречивых предикатов, которые являются пустыми и в эмпирической и в теоретической областях.
13
Вышеприведенное рассуждение оставляет открытым вопрос, какие объекты считать эмпирическими и какие теоретическими; речь шла лишь о различении двух родов объектов. Чтобы решить этого рода вопрос, необходимо указать те способы идеализации и схематизации, которые дают, с одной стороны, эмпирические, а с другой,– теоретические объекты. Здесь, видимо, не может быть однозначности. Способы и средства, доставляющие теоретические объекты, могут быть различными. Отсюда будут различные роды теоретических объектов. Так, в качестве теоретических объектов могут рассматриваться объекты, добытые из эмпирических объектов посредством идеализации отождествления. В другом случае в качестве теоретических объектов могут рассматриваться объекты, полученные из эмпирических в результате «идеализации на основе предельного перехода» [3]. Идеализации и схематизации, доставляющие эмпирические объекты, более постоянны и менее изменяемы, чем идеализации и схематизации, дающие теоретические объекты. Идеализации и схематизации первого типа связаны в основе с актом наблюдения. Подразделение объектов на теоретические и эмпирические дает возможность соответственно произвести деление предложений. Более того, в целях изучения структуры научного исследования, логической техники целесообразно выделить из единого языка, с одной стороны, подъязык, содержащий предложения относительно эмпирических объектов (или абстрагироваться от той стороны, которая приписывает выражениям теоретические объекты – при альтернативном подходе), и подъязык относительно теоретических объектов. Надо заметить, что такое вычленение есть не только результат реконструкции, необходимой при изучении языка науки,– оно также часто осуществляется в практике научного исследования. Так, лаборант, производящий опыты и по тем или иным причинам неосведомленный о сущности изучаемых процессов, описывает результаты эксперимента на уровне языка эмпирических объектов (хотя и необязательно в терминах
14
непосредственно наблюдаемого: он может регистрировать температуру, силу тока, напряжение в сети и т. д.,– но ему достаточно чисто операционное понимание всех этих терминов). Вычленение из языка науки для самостоятельного изучения эмпирического языка (относительно эмпирических объектов) и теоретического (относительно теоретических объектов) на наш взгляд имеет важное значение. По-видимому, проблема редукции терминов к терминам непосредственного наблюдения решается по-разному для эмпирического и теоретического языков (точнее для языка, содержащего эмпирические и теоретические термины; для чисто теоретического она не встает, так как проблема наблюдаемости непосредственно ставится относительно эмпирических объектов и их свойств и отношений между ними). На наш взгляд, в эмпирическом языке осмысленным можно считать термин наблюдения в широком смысле, т. е. такой, который является или термином непосредственного наблюдения или явно сводим к нему, или имеются редукционные предложения, устанавливающие связь этого термина с терминами наблюдения. Иначе обстоит вопрос в языке, содержащем наряду с эмпирическими терминами и теоретические (т. е. термины относительно теоретических объектов). Вряд ли уместно считать, что всякий теоретический термин должен быть осмысленным в эмпирическом языке; такому требованию будут удовлетворять лишь некоторые теоретические термины. С другой стороны, здесь встает проблема определения (частичного или полного) эмпирических терминов через теоретические. Разъяснение эмпирических терминов посредством теоретических есть по существу объяснение. Ясно, что не всякий эмпирический термин может быть истолкован в терминах какой-либо конкретной системы теоретических объектов, а только тех, для объяснения которых эта система предназначена. Так, например, предложение «температура тела в момент t равна 40 С» содержит термин, не являющийся термином непосредственного наблюдения, а именно термины «температура тела», «40
15
С». Но это предложение эмпирически осмысленно, так как может быть сформулировано предложение редукции: «Существует такое х, что если х есть градусник Цельсия и х соприкасается в момент t с телом а, то температура а в момент t равна 40" С, тогда и только тогда, когда конец столбика ртути стоит у деления 40». Но ограничиться только таким истолкованием в контексте всей науки, видимо, нельзя. Внутри некоторой теории, например, механической теории теплоты, термины, входящие в это предложение, получают иную неоперационалистскую интерпретацию, т.е. это предложение истолкуется в терминах средних скоростей молекул, составляющих тело, и т. д. Как мы увидим в дальнейшем, подразделение объектов на эмпирические и теоретические имеет исключительно важное значение и при трактовке проблемы закона. § 5. Предложения, фиксирующие факт, и предложения, формулирующие закон. Вопрос о законах науки является одним из важных вопросов теории познания. Диалектический материализм учит, что законы науки носят объективный характер, т. е. они суть отражения (хотя и приблизительные) объективных связей действительности. С теоретико-познавательной проблематикой законов науки тесно связана логическая проблематика. В частности, встает вопрос о тех логических и языковых средствах, с помощью которых может быть сформулирован закон. Известно, что всякое знание формулируется в предложении. И знание о факте и знание, выражающее закон, суть суждения и формулируются в предложениях языка науки. По-видимому, логическая характеристика этих двух предложений должна быть различной. В связи с развитием логической техники отмечаются серьезные попытки сформулировать логические критерии, различающие предложения, выражающие закон, от предложений факта, но об окончательном решении этого вопроса говорить еще рано. Вопрос о логических критериях для предложений, формулирующих закон, связан с решением различных теорети-
16
ко-познавательных и логических проблем. Так, вопрос о самом понятии естественного закона, т. е. вопрос о том, можно ли подразделить законы на логические и естественные (т. е. физические, биологические, социальные и т. д.), является очень важным и зависит в конечном итоге от решения проблемы логического и нелогического, аналитического и синтетического. С этим же кругом проблем связан и вопрос о способе (источнике) получения знания о законе: получено ли это знание в результате дедукции из принятой теории, или это знание является обобщением экспериментальных данных, является гипотезой, получено по аналогии или с помощью других эвристических рассуждений. Самостоятельный интерес представляет вопрос о различении так называемых «эмпирических» и «теоретических» законов, в особенности о логических критериях этого различения. С решением вопроса о логических критериях предложений, выражающих законы, очевидно, продвинется и разработка проблем научной индукции, гипотезы, подтверждения. Понятие «предложение, формулирующее закон» может быть рассмотрено и уточнено только относительно определенной языковой системы. Естественно, проблему экспликации этого понятия попытаться сначала решить для относительно простых систем, абстрагируясь на первых порах от ряда аспектов, в том числе от подразделений объектов на теоретические и эмпирические, от проблемы наблюдаемости. Попытки уточнения понятия «предложение, формулирующее закон» идут в двух направлениях. Одни считают, что для формулировки предложений науки, в том числе законов, достаточно экстенсиональной логики (языка). Другие придерживаются того мнения, что для формулировки законов науки необходима интенсиональная логика, логика, содержащая модальности. Вопрос пока окончательно не решен. И по-видимому, необходимо предпринять усилия представителям обоих направлений.
17
Наиболее интересную попытку найти логические критерии различения законов и предложений факта в рамках экстенсиональной логики представляет теория номологических положений Рейхенбаха [23]. Еще Рассел предлагал рассматривать как естественные законы предложения, имеющие форму формальной импликации, т. е. предложения типах(А(х)В(х)). Однако сам Рассел показал, что парадоксы материальной импликации во многом повторяются и для формальной импликации, именно в том случае, когда антецедент (имплицирующее) ложно для всех х или же когда консеквент (имплицируемое) истинно для всех х. Так, например, такой будет формальная импликация: «Для всякого х, если х есть человек, живущий сейчас на Луне, то х носит красный галстук». Это истинная импликация. Но, очевидно, что никакой необходимой связи между жительством на Луне и ношением красного галстука нет. Аналогично и для случая со всегда-истинным консеквентом. Правда, не все такого рода утверждения не фиксируют необходимую связь. Так, например, формальная импликация «Для всякого х, если х человек, живущий сейчас на Луне, то х использует кислородный респиратор» хотя и со всегда-ложным антецедентом, но все же фиксирует необходимую связь. Но не только трудности, возникающие с «парадоксами» формальной импликации, не позволяют отождествить ее с предложением, формулирующим закон. Формальная импликация может быть сформулирована относительно индивидов конечного класса и в этом случае тоже может не быть необходимой связи между антецедентом и консеквентом; связь первого со вторым может оказаться случайной. Так, если Петр имеет только двух собак, то может оказаться истинной импликация «Для всякого х, если х собака Петра, то х имеет белую шерсть на голове», хотя здесь необходимой связи может и не быть. Г. Рейхенбах [23] предлагает теорию номологических положений, которая, по его замыслу, устраняет указанные трудности и дает критерий установления предложений, формулирующих законы. Согласно Г.Рейхенбаху, законы
18
это номологические положения в узком смысле. Последние определяются следующим образом. Сначала определяются первоначальные номологические положения – это положения, которые являются: 1) общими (начинаются с квантора общности); 2) универсальными, т.е. не содержат ссылок на определенный момент времени и определенное пространственное положение (даже в скрытом виде); это условие исключает из числа первоначальных номологических положений так называемые общие регистрирующие положения, например, типа «Все книги пятой полки на немецком языке»; 3) истинными; для Рейхенбаха это очень существенно, так как следующее условие применимо только к истинным положениям. 4) они должны удовлетворять особому логическому условию – быть полностью исчерпываемы. Суть этого условия заключается в следующем (терминология обычная, не Рейхенбаха). Известно, что всякое выражение может быть, путем тождественных преобразований, представлено в совершенной дизъюнктивной нормальной форме (для предикатных выражений сначала приводят их к предваренной нормальной форме, а затем подкванторное выражение – к совершенной дизъюнктивной нормальной форме), т. е. представлено как дизъюнкция полных элементарных конъюнкций. Это Рейхенбах называет разложением на элементарные Т-случаи. Если из разложения удалить одну или несколько элементарных конъюнкций, то то, что останется, Рейхенбах называет остаточным положением. Высказывание будет исчерпываемым относительно разложения на элементарные Т-случаи, если ни одно из остаточных положений не будет истинным. Аналогично вводится понятие исчерпывае-мости относительно разложения на главные Т-случаи. Если формула имеет отрицание или конъюнкцию своей последней операцией, то она сама есть разложение на главные Т-случаи; если последняя операция иная, то разложение проводится относительно ближайших подформул формулы (эти подформулы рассматриваются как единое целое). Полностью исчерпываемым будет поло-
19
жение, которое исчерпываемо и относительно разложения на элементарные и относительно разложения на главные Тслучаи. Это условие дает возможность исключить из числа первоначальных номологических положений высказывания, со всегда-ложным имплицирующим (антецедентом) и всегдаистинным имплицируемым (консеквентом). На основе первоначальных номологических положений определяются номологические положения в узком смысле, которые отождествляются Г.Рейхенбахом с положениями, выражающими законы. Высказывание является помологическим положением в узком смысле, если оно есть первоначальное помологическое положение или выводимо из первоначальных номологических положений, в последнем случае – если имеются истинные остаточные положения – они должны также выводиться из первоначальных. Такова вкратце концепция Рейхенбаха. Она представляет значительный интерес, но не является окончательным решением проблемы. Остаются непреодоленными некоторые трудности. Основной недостаток подхода Рейхенбаха мы видим в том, что для того, чтобы решить, выражает ли данное предложение закон или нет, необходимо знать, будет ли оно истинным. А если предложение выражает закон гипотетически? На наш взгляд, целесообразнее попытаться найти такие критерии предложений, формулирующих законы, которые не зависели бы от проблемы истинности. Далее, основная установка Рейхенбаха – ограничиться рамками экстенсиональной логики. Но по существу вопрос о том, является ли предложение номологическим или нет, решается в метаязыке и для своего решения привлекает такие метаязыковые понятия, как «выводимость». Но все это в неявном виде привносит и некоторые интенсиональные моменты. Рейхенбах не ставит вопрос о характере предложений, выражающих закон, т. е. не различает законы, являющиеся обобщением эмпирических данных, и законы, принимаемые по некоторым теоретическим соображениям. Не различаются, следовательно, так называемые эмпирические и теоретиче-
20
ские законы (не путать с различением предложений на предложения относительно теоретических и предложения относительно эмпирических объектов) . Другая возможность – попытаться решить указанную проблему на путях разработки логики, включающей модальность. Надо отметить, что в символической логике наиболее глубоко разработаны разделы, обслуживающие нужды математики. Логические проблемы, специфические для эмпирических наук (физика, химия, биология, общественные науки), интенсивно стали разрабатываться значительно позже, начиная, приблизительно, с 20-х годов. Имеются различные системы модальной логики, строгой и сильной импликации. Видимо, логическая проблематика эмпирических наук требует их существенного привлечения. Для этих целей мы хотели бы предложить следующую систему. В [10] нами было предложено построение силлогистики, не предполагающее исчисление высказываний в качестве предшествующей теории. Исчисление задавалось двумя типами правил преобразования: к первому типу относятся правила вывода из одних формул некоторого вида других; ко второму типу – правила преобразования записей о выводимости; при этом правила второго типа не являются производными относительно правил первого типа. Таким же образом в [10]] была построена и система классического исчисления высказываний: в качестве основных пропозициональных знаков брались только конъюнкция и отрицание; правила первого типа исчерпывались правилами введения и удаления конъюнкции
A, B A & B A & B , , A B A& B и правилом удаления отрицання
A ; A
21
к правилам второго типа относилось «введение отрицания» 5
, A | B . , B | A Этот метод можно несколько модифицировать – именно рассматривая в качестве формул системы, наряду с собственно формулами, также и записи о выводимостях. При этом, конечно, различие между объектным языком и метаязыком сохраняется. Такой подход, естественно, приводит к системам, аналогичным системам строгой импликации, и, как нам представляется, позволяет сконструировать систему, в которой можно уточнить понятие закона и, в частности, провести различие между «теоретическим» и «эмпирическим» законом [между «предложением (общим), принятом на основании теоретических соображений», и «предложением (общим), принятым на основании анализа фактов»]. Сформулируем узкое исчисление предикатов со знаком «\– » в качестве основного (Ип). Элементарная формула определяется обычно (если Р предикатная переменная или константа от п аргументов и t1,...,tn индивидные переменные или константы, то P(t1,...,tn) элементарная формула; если А пропозициональная переменная, то А элементарная формула). Формула определяется следующим образом: 1. Элементарная формула есть формула. 2. Если Г список формул и В формула, то (Г) |– (В) формула (или Г, или В могут быть пустыми, но не одновременно). 3. Если А формула, то (A) формула. 4. Если А и В формулы, то (А) & (В) формула. 5. Если А формула и х индивидная переменная, тох(А) формула. 5
При выборе метода аксиомных схем в правиле подстановки нет необходимости.
22
6. Ничто другое не есть формула. В ИП нет аксиом, имеются только одни правила вывода. Правила вывода следующие 6 :
A, B A& B A& B R2 A A& B R3 B A R4 A | E S1 , A | E , C , D , | E S3 , D , C , | E xA( x) 1 A( y ) R1
, A | B , B | A ; ( A| B) R6 B A| B R7 | ( A | B) R5
C, C, | E C, | E | C; C, | E S4 , | E | A( x) 2 | xA( x) S2
3
xA( x) x(| A( x))
7
Под выводом нулевого уровня формулы А из списка посылок Г имеем в виду последовательность формул, каждая из которых есть или одна из Г или непосредственно выводима из предшествующих по одному из правил R1 – R7, S1 – S4, П1 – П3, и последняя формула этой последовательности есть А. Если существует вывод нулевого уровня формулы А из списка посылок Г, то формулу Г |– А будем называть элементарно-доказуемой на уровне 1. Вывод п-ого уровня формулы А из списка посылок Г есть последовательность формул, каждая из которых или одна из Г, или элементарно-доказуема на уровне п, или непосред6
Дополнительно к формулируемым правилам должны быть добавлены правила подстановки. 7 Правило (П2) формулируется в предположении, что А{х) не зависит от формул, входящих в Г и содержащих х свободно.
23
ственно выводима из предшествующих ей в выводе формул по одному из правил R1 – R7, S1 – S4, П1 – П3. Если существует вывод n-ого уровня формулы А из списка посылок Г, то формулу Г |– А будем называть элементарно-доказуемой на уровне n+1. Под доказательством п-ого уровня формулы А будем иметь в виду вывод п-ого уровня формулы А из пустого списка посылок. Если существует доказательство n-ого уровня формулы А, то формулу А будем называть доказуемой на п-ом уровне (а формулу |– А элементарно-доказуемой на уровне n+1). При таком построении возникают некоторые технические трудности, которые мы не будем здесь обсуждать 8. В рамках предложенной системы, на наш взгляд, можно провести различие между законами, принимаемыми на основании теоретических предпосылок, и предложениями, выражающими эмпирическую зависимость. Предложения, выражающие теоретический закон, суть предложения прикладного Ип c «|–» в качестве главного знака формулы или предложения им дедуктивно равные. Очевидно, что результат подстановки в предложения, выражающие теоретический закон, вместо переменных дескриптивных знаков, также есть теоретический закон. Предложения, выражающие эмпирический закон, суть предложения прикладного Ип, не содержащие знака «[– » и начинающиеся с квантора общности (причем подкванторное выражение не является замкнутым предложением) или предложения им дедуктивно равные. Результат подстановки вместо всех переменных дескриптивных знаков не есть уже эмпирический закон. Предложения, фиксирующие факт, суть предложения, не содержащие знака « |– » и переменных. Можно показать, что конъюнкция теоретических законов есть также теоретический закон, конъюнкция эмпирических 8
В ближайшее время мы намерены более подробно изложить предложенную выше систему, а также сравнить ее с системами строгой импликации, конструктивной логикой и с системами модальной логики.
24
законов – эмпирический закон, конъюнкция предложений факта – предложение факта. Из определения видно, что отрицание предложения факта есть предложение факта. Из определений не вытекает, что отрицание теоретического закона есть теоретический закон. Аналогично для эмпирического. Расширить ли понятие теоретического закона (соответственно эмпирического), включив и их отрицания или нет? По всей видимости, не следует. Из предложения факта следует предложение существования (и следовательно отрицание общего предложения), и из предложения существования – предложение возможности (т. е. отрицание теоретического закона). Неестественно принимать, что из предложения факта логически следует закон. Поэтому отрицания теоретического и эмпирического закона мы не будем рассматривать как предложения, выражающие закон. Помимо предложений факта и предложений, выражающих теоретические и эмпирические законы в ИП, возможны не только отрицание двух последних, но и более сложные образования, например, конъюнкция предложений разных типов. Правомерно поставить вопрос о подразделении теоретических законов на логические и естественные. Это различие проводится после уточнения понятий аналитического и синтетического относительно прикладного ИП. Тогда логические законы суть аналитические в ИП. Понятие естественного закона для определенной области науки строится на базе постулатов значения. Под постулатами значения мы имеем в виду множество теоретических предложений синтетических в ИП. Другими словами, постулаты значения суть системы нелогичных аксиом в ИП. В рамках прикладного ИП строится аксиоматическая теория на базе этих постулатов. Тогда естественным законом для данной области знания будет теоретическое предложение, аналитическое в системе, образованной добавлением к прикладному Ип в качестве аксиом постулатов значения. Понятие естественного закона
25
рассматривается, как включающее понятие логического закона 9. Квалификация естественных законов как теоретических предложений позволяет их рассматривать по отношению к предложениям, выражающим эмпирические законы и фиксирующие факты, как правила вывода. Преимущества предложенного способа экспликации предложения, выражающего закон, по сравнению с иными, в частности, с рейхенбаховским, мы видим, во-первых, в том, что и предложения, выражающие закон, и предложения факта формируются в одном и том же языке, и, во-вторых, что критерии их различения носят чисто синтаксический характер. § 6. Этапы процесса познания. Произведенный анализ позволяет, на наш взгляд, подразделить предложения языка науки на 3 типа: предложения, фиксирующие индивидуальные факты, предложения, фиксирующие эмпирические зависимости (общие, научные факты), и предложения, выражающие теоретические законы (§ 5). Вопрос о подразделении предложений на уровни по тому или иному основанию есть вопрос относительно определенной языковой системы. Поэтому, когда речь идет об уровне знания, необходимо фиксировать как тип предложения, так и язык, в котором формулируется это знание. Учитывая рассуждения § 2–4, целесообразно подразделить язык науки на три подъязыка: язык наблюдения, язык эмпирических конструктов и язык теоретических конструктов. Язык наблюдения содержит только предложения, фиксирующие индивидуальные факты. Причем только такие предложения, которые содержат термины наблюдения. Язык наблюдения не содержит переменных, а, следовательно, и предложений с кванторами.
9
Это более естественно. Можно, конечно, определить «естественный закон» в узком смысле, как естественный закон в широком смысле, не являющийся логическим.
26
Язык эмпирических конструктов содержит как предложения, фиксирующие индивидуальные факты, так и предложения, фиксирующие эмпирические зависимости (общие факты, эмпирические законы). Таким образом, язык эмпирических зависимостей содержит индивидуальные переменные и кванторы по ним. В состав предложений языка эмпирических зависимостей, помимо предикатов наблюдения, входят также предикаты, сводимые к последним посредством эксплицитных определений или редукционных предложений (операционных определений),– другими словами, этот язык содержит некоторые эмпирические конструкты. Очевидно, каждое предложение языка наблюдения должно быть (или должно переводиться) предложением языка эмпирических зависимостей. Но не всякое предложение языка эмпирических зависимостей, фиксирующее индивидуальный факт, будет предложением языка наблюдения. Это будет в том случае, когда предложение факта содержит предикаты, не являющиеся предикатами непосредственного наблюдения. Язык теоретических конструктов содержит предложения всех трех типов. Допускаются переменные – а, следовательно, и системы объектов – отличные от наблюдаемых. В языке теоретических конструктов строятся теории, предложения которых относятся к возможным объектам. Чтобы быть примененной, теория, сформулированная на языке теоретических конструктов, должна быть дополнена правилами, дающими возможность переходить от предложений языка теоретических конструктов к предложениям языка эмпирических зависимостей, от знания теоретических моделей – к знанию эмпирических объектов. За основание классификации этапов познания мы примем следующее: 1) в предложениях какого уровня и какого языка формулируется исходная информация; 2) в предложениях какого уровня и какого языка формулируется результат данного процесса познания. Ниже мы даем его подразделение. Оно представляет известную идеализацию и схематизацию и точно в таком виде
27
вряд ли имеет место в научных исследованиях. Однако легко видеть, что определенным прототипом может служить фактически имеющееся разделение труда в научном исследовании. Можно вычленить следующие этапы познания: 1) наблюдение и составление протоколов наблюдения; 2) анализ протоколов наблюдений и нахождение эмпирических зависимостей (алгоритмов поведения); 3) нахождение по начальным данным и эмпирическим зависимостям поведения изучаемого объекта – предсказание; 4) выработка основных идей и нахождение основных соотношений, лежащих в основе объяснения,– формирование теории; 5) развертывание сформированной теории; 6) нахождение по эмпирическим зависимостям соответствующих утверждений теории – объяснение; в частном случае – нахождение по алгоритму поведения механизма системы, реализующей данный алгоритм; 7) процесс обратный предыдущему, т. е. нахождение по теоретическим утверждениям эмпирических зависимостей, в частном случае – по схеме системы алгоритм ее поведения. Не претендуя на сколько-нибудь исчерпывающую характеристику каждого из этапов познания, дадим некоторые пояснения прежде всего о самом расчленении. 1. Наблюдение. Научное познание основывается не на случайно полученных фактах, а на систематическом наблюдении явлений, являющихся объектом исследования. Наблюдение носит направленный характер, т. е. наблюдатель воспринимает не те явления, которые случайно попадают в поле его внимания, а сосредоточивает свое внимание на изучаемых объектах. Наблюдение последовательно, ибо наблюдатель воспринимает одно явление вслед за другим или одно явление вместе с другим. Всякое наблюдение есть наблюдение за определенными параметрами. В процессе наблюдения и особенно в процессе обработки его результатов изменяется план (последующего) наблюдения и класс наблюдаемых параметров.
28
Наиболее важным видом наблюдения является наблюдение в условиях эксперимента. Под экспериментом мы понимаем воздействие на объект исследования с целью изучения его поведения. Экспериментатор может воздействовать на предмет исследования не непосредственно, а с помощью других вещей и процессов. Наблюдения в условиях эксперимента фиксируют воздействие на объект и реакцию объекта. В определенном смысле наблюдение вне условий эксперимента можно рассматривать как частный случай наблюдения в условиях эксперимента, именно как наблюдение при нулевом воздействии экспериментатора. Результаты наблюдения фиксируются в протоколах: в таблицах, графиках, словесных описаниях и т. д. Говоря о протоколах, протокольном языке мы отнюдь не намерены возрождать обанкротившихся идей Венского кружка. Представители Венского кружка под протокольными предложениями понимали якобы далее неразложимые предложения, фиксирующие «непосредственно данное в опыте». Сами попытки найти нечто «непосредственно данное» вне той или иной схемы, плана наблюдения, как показала эволюция и самого неопозитивизма, несостоятельны. Говоря о протоколах и протокольном языке мы имеем в виду, во-первых, не какой-то изначальный язык, пригодный для любого наблюдения, но предполагая, что он может варьироваться, и, вовторых, не язык с фиксированной единицей обозначения, а язык, единица обозначения которого варьируется. Поскольку анализ наблюдения, как и остальных этапов познания, не входит в нашу непосредственную задачу, то мы не рассматриваем такие важные для характеристики наблюдения вопросы, как проблемы точности и надежности наблюдения, роли приборов в наблюдении, проблемы измерения и т. д. Для примера проделаем мысленный эксперимент. Пусть у нас имеется электрическая сеть с тремя двухпозиционными переключателями и одной лампочкой. Воздействуя на переключатели, мы наблюдаем за поведением системы. Результатом наблюдения будет протокол. Он может быть опи-
29
сан словесно: 1) переключатели П1, П2, П3 в верхнем положении – лампочка горит; 2) переключатели H1 и П2 в верхнем положении, П3 – нижнем – лампочка не горит и т. д. Тот же протокол можно представить и таблично. Пусть « + » верхнее положение переключателя, « – » нижнее; «1»– лампочка горит, «0»–не горит, t1, t2,– последовательная смена воздействий. Тогда таблица будет протоколом наблюдения нашей системы. Этот пример мы используем и при рассмотрении иных этапов познания. t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t1 П1 + + + – – – – + – – П2 + + – – – + – – + + + – – – + + + + – + П3 Л 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 Отметим, что нет изначального языка наблюдения. Тот общий «естественный язык наблюдения», который имеет место с его структурой и отсюда с особыми способами сечения объективного мира, есть исторический продукт. То, что принимается за непосредственно наблюдаемое, варьируется в различных ситуациях. В частности варьируется само подразделение. В качестве объекта наблюдения могут выступать показания прибора. В этом случае вся система, совместно с прибором, противостоит как объект познания наблюдателю. Возможен и другой разрез: прибор относится к наблюдателю и в качестве объекта выступает то, что воздействует на прибор-наблюдатель. Что считать непосредственно наблюдаемым свойством? Те свойства, для получения информации относительно которых имеются естественные входы (глаз, ухо и т. д.), или те свойства, для получения информации о которых имеются соответствующие приборы? Д. П. Горский в книге «Вопросы абстракции и образование понятий» склонен принять последнее. «К чувственно воспринимаемым свойствам относятся и непосредственно воспринимаемые нашими органами чувств свойства... и свойства, воспринимаемые нашими органами чувств лишь через прибор и различного рода технические устройства» [3].
30
Видимо, целесообразно говорить о целом ряде «языков наблюдения» с различными критериями для наблюдаемых свойств. Это вызывается тем, что переход от знания состояния прибора к знанию свойств объектов, Бездействующих на прибор, является важной познавательной задачей и не всегда эти задачи уже решены к определенному времени. Считать, что утверждения об объектах, воздействующих на прибор, есть утверждения языка наблюдения – это значит предполагать, что структура этого языка содержит способы перехода от утверждений относительно показаний прибора к утверждениям относительно объектов, воздействующих на прибор. А это довольно сильное предположение. Ясно, что в этом случае этот «язык наблюдения» содержит определенные редукционные положения. Во всяком случае все эти утверждения являются утверждениями факта, но не во всех случаях – утверждениями данного языка наблюдения. 2. Анализ протоколов наблюдений и нахождение эмпирических зависимостей. Исходная информация выражается в предложениях, фиксирующих индивидуальные факты, а результат – в предложениях, выражающих эмпирические зависимости. Получив протоколы наблюдения, исследователь пытается установить некоторый порядок в чередовании явлений, зависимости между теми или иными параметрами (количественные, следования во времени, одновременности, сопутствия, взаимоисключения и т. д.). Путем анализа протоколов можно обнаружить, что одно явление постоянно сопутствует другому, между изменениями одного и изменениями другого имеется определенная зависимость и т. д. В качестве примера возьмем протоколы наблюдения работы электрической сети. Анализ его позволяет найти зависимость между состоянием переключателей и состоянием лампочки (горит или не горит): Лампочка будет гореть, когда все три переключателя находятся в верхнем положении или когда любые два в нижнем и один в верхнем; в остальных случаях она не будет гореть. Это же соотношение можно выразить конечной таблицей (обозначения прежние):
31
П1 П2 П3 Л
+ + + 1
+ + – 0
+ – – 1
+ – – 0
– – + 1
– + + 0
– – + 1
– – + 0
На языке алгебры логики это же соотношение можно выразить: F(Л) = f(П1,П2,П3) = П1•П2•П3 + П1•П2•П3 + П1•П2•П3 + П1•П2•П3
где: «•»–знак конъюнкции, «+»–дизъюнкции, «»–отрицания, « ПI » – «переключатель за номером i находится в верхнем положении», « Пi »– «переключатель находится в нижнем положении»; «F(Л)» – «лампочка горит». Составление нашего протокола наблюдения и его анализ осуществлялись в предположении, что поведение системы не зависит от ее истории. Когда на поведении системы сказывается ее история, протокол наблюдения предстанет в виде следующей таблицы: t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 q q3 q1 q6 q4 q2 q1 q1 q4 q5 a a3 a1 a2 a4 a2 a2 a3 a1 a1 где qj – состояние системы в момент tj и аj – воздействие на изучаемую систему в момент tj. В число возможных воздействий мы включаем пустое воздействие, т. е. отсутствие воздействий. По протоколу мы находим законы поведения (алгоритм поведения) изучаемого объекта. Для этого можно поступить следующим образом: Выпишем все случаи воздействия a1. Мы получим таблицу, показывающую, какой переход из одного состояния в другое вызывает a1. Из нашего протокола мы можем установить, что a1 преобразует q1 в q6, q4 в q5, q5 в q6. Аналогично поступим со всеми другими, данными в опыте, воздействиями. Если окажется, что какое-либо воздействие ai неоднозначно преобразует одно состояние в другое, т. е. из протокола мы получаем: ai преобразует, например, q3 в q2 и q3 в q1, то необходимо изменить схему наблюдения и ввести в сферу наблюдения новые параметры. Если неоднозначно-
32
10 q3
сти нет, то мы можем выразить алгоритм поведения изучаемой системы таблично; в случае конечного числа возможных состояний и воздействий – конечной таблицей вида: a2 a3 a4 a6 a5 q\a a1 q1 q2 q3 q4 q5 q6
q1 q3 q1 q5
q4
q4
q5
q6
q1
qi
Если воздействие и изменение состояний происходит не дискретно, а непрерывно, то поведение изучаемой системы, ее алгоритм поведения представляют в системе дифференциальных уравнений. Каждой строке таблицы будет соответствовать дифференциальное уравнение вида
dqi (qi , ai ) . dai По поведению мы можем находить схему поведения и статистически, т. е. схема поведения есть формула средней повторяемости. Для записи эмпирических зависимостей необходим язык более высокого уровня, нежели язык протоколов наблюдения. Он должен содержать, помимо постоянных, и переменные. Переход от протоколов к эмпирическим зависимостям связан с определенной экстраполяцией. Знание о конечном числе случаев переносится на весь класс случаев (ограниченный или неограниченный). Важной задачей, выходящей за пределы наших исследований, является изучение различных методов выявления эмпирических зависимостей и там, где это возможно, их формализация. Традиционные методы выявления эмпирических зависимостей известны как индуктивные методы исследования, к их числу относятся известные каноны Дж. Ст. Милля. На данном этапе имеется возможность взглянуть на эти методы с более широкой точки зрения. Такую возможность создает ряд идей кибернетики [25]. Логического анализа ждут и статистические методы.
33
Не менее важной задачей является анализ языковых средств выражения эмпирических зависимостей, проблемы перевода с одного языка (например, табличного) на другой (например, формульный). 3. Предсказание по фактам и эмпирическим зависимостям. Предполагая, что найденная эмпирическая схема охватывает не только уже исследованные случаи, но и те, которые могут быть, можно по найденной схеме и исходным данным предсказывать поведение системы или по одним характеристикам находить другие. Это составит особый этап познания. Так, возвращаясь к нашему примеру, можно по начальным условиям (например, по условию, что П1 находится в верхнем положении, П2 – в нижнем и П3 – верхнем) и эмпирической схеме найти, будет ли сеть замкнута или нет. Как легко обнаружить (по таблице, формуле), лампочка в этом случае гореть не будет. § 7. Виды объяснения эмпирических зависимостей. Прежде чем характеризовать 4–7 этапы познания, сделаем ряд общих замечаний о теоретических законах и природе объяснения. Процесс познания не останавливается на этапе нахождения эмпирических зависимостей. Знание эмпирической зависимости есть знание о том, как ведет себя система, в какой зависимости находятся ее параметры. Но перед познанием встает также задача выяснить, почему именно так ведет себя система, почему имеют место именно такие соотношения параметров. Подобное знание необходимо, чтобы уметь воспроизводить исследуемые системы. По эмпирическим, феноменологическим зависимостям исследователь не может воспроизвести, воссоздать саму систему. Зная поведение «черного ящика», предсказывая это поведение, мы еще не можем сконструировать такой же. Задача познания не только в том, чтобы установить, как ведет себя изучаемая система, но и в том, чтобы открыть, что она из себя представляет; задача познания не только фиксировать правильность и повторяемость, но и вскрывать основу, причину
34
этой повторяемости и правильности. Поэтому необходим особый этап познания – движение от эмпирически найденной схемы поведения к знанию самой системы, ее механизма и структуры; движение от знания постоянной связи явлений к выявлению причинных закономерностей . Другими словами, необходимо объяснить найденные научные факты (т. е. эмпирические зависимости), создать теорию изучаемых явлений. Прежде чем говорить о самой теории и способах ее получения, видимо, необходимо поставить вопрос о том, что такое объяснение, что значит объяснить научные факты. Подчеркиваем, что речь идет не об объяснении фактов, зафиксированных в протоколах, а об объяснении научных фактов, т. е. выявленных эмпирических соотношений. В науке известно несколько способов объяснения. Это прежде всего объяснение поведения изучаемого объекта его структурой, организацией. Условно этот способ можно назвать механическим принципом объяснения. Для того, чтобы осуществить такое объяснение, необходимо знать первоначальные элементы с их характеристиками, а также способы сочленения этих элементов в сложные системы. Элементарный пример – объяснение поведения релейной системы ее структурой. Этот способ объяснения характерен для классической физики. Состояние механической системы задается совокупностью положений и скоростей материальных точек, входящих в систему. Все остальные характеристики системы можно определить как функции времени. В случае немеханических систем этот метод обобщается и состояние системы задается иными зависимостями между ее элементами. Подобный принцип объяснения имеет место не только в области физики, но и, например, в психологии 10, физиологии высшей нервной деятельности и др. 10
«Ассоциативная психология... была объясняющей наукой. Она стремилась к объяснению психических явлений. При этом объяснение ею понималось специфическим образом, как реконструкция целого из элементов, на которые она его разлагала». С. Л. Р у бинштей н. Основы психологии, М., 1935, стр. 67.
35
Этот вид объяснения не является единственным. Это стало очевидным с начала XX столетия. Мах и его единомышленники пытались противопоставить объясняющей науке концепцию науки описательной. Несостоятельность этой затеи достаточно доказана [2]. Но мы можем говорить об особом виде объяснения – о феноменологическом объяснении, суть которого состоит в следующем: объяснить научный факт (эмпирическое соотношение) – это вывести его из некоторых теоретических соотношений, характеризующих систему в целом. Особенностью этого типа объяснения является то, что теоретические соотношения и эмпирические соотношения суть соотношения одного и того же уровня. Так, посредством измерений можно эмпирически установить какое-либо соотношение в фигурах. Но логически выводя это соотношение, его тем самым обосновывают и объясняют. Теоретическое обоснование здесь совпадает с объяснением. Третий способ объяснения – это объяснение, основанное на структурно-функциональном методе. В этом случае объяснить какие-либо соотношения, относящиеся к исследуемому объекту, значит свести их к соотношениям, определяющим место этого объекта в некоторой системе. Попытка такого способа объяснения сделана в структурной лингвистике, особенно в работах Л. Ельмслева [4] Этот метод объяснения находит применение и в других науках, особенно в общественных. Объяснить научный факт, относящийся к объекту К, можно тремя путями: 1) вывести его из соотношений, имеющихся между элементами объекта К,– механическое объяснение; 2) вывести его из соотношений, характеризующих объект К, и соотношений, принимаемых за основополагающие,– феноменологическое объяснение; 3) вывести его из соотношений, определяющих положение объекта К в некоторой системе. Обоснование, безусловно, не тождественно объяснению. Обосновать предложение это значит доказать его истин-
36
ность (теоретически или эмпирически), объяснить научный факт–дать его теоретическую реконструкцию. § 8. Этапы процесса познания II. Вернемся к рассмотрению этапов познания. 4. Выработка основных идей и нахождение теоретических законов, лежащих в основе объяснения,– формирование научной теории. Какой бы тип объяснения ни выбирался, предварительно необходимо выработать теоретические идеи и сформулировать законы, лежащие в основе объяснения. Рассматриваемый нами этап познания – это переход от научных фактов, эмпирических соотношений к теоретическим моделям и законам. В §4 рассмотрен вопрос о подразделении объектов науки на эмпирические и идеализированные (теоретические). Нахождение системы теоретических объектов и законов, которым они подчиняются, и составляет суть этого этапа познания. Решающая роль здесь принадлежит таким познавательным процессам, как идеализация, абстракция, гипотеза. Завершением этого этапа будет формулировка более или менее строгой теории изучаемых явлений. Теорию можно считать сформированной, если теоретические идеи и основоположения будут приведены в определенную систему, будут избраны определенные логические средства, допустимые в данной теории, и установлены соотношения между эмпирическими и теоретическими объектами, предложениями, относящимися к первым, и предложениями, относящимися ко вторым. 5. Дедукция из одних теоретических законов других теоретических законов – развертывание теории. Процесс развертывания теории естественно вычленить в качестве самостоятельного этапа научного познания. Доказательство теоремы той или иной математической теории, выведение из аксиом тех или иных положений естественнонаучной теории демонстрируют этот этап познания. Неверно было бы думать, что эмпирические соотношения логически выводятся в научной теории. Теоремы науч-
37
ной теории – это не эмпирически установленные соотношения, но если теории истинны, то между теориями и эмпирическими соотношениями должны устанавливаться некоторые соотношения, если не полной, то хотя бы приблизительной тождественности и переводимости. 6. Объяснение научных фактов, т.е. нахождение по эмпирическим соотношениям соответствующих теоретических моделей. От процесса нахождения системы теоретических идей и основоположений мы отличаем процесс объяснения определенных научных фактов на основании определенной теории. Процесс объяснения складывается, во-первых, из выбора теоретической системы, на базе которой происходит объяснение и, во-вторых, из самого процесса объяснения. Сам процесс объяснения, его тип определяются типом той теории, на базе которой происходит объяснение. а) Объяснение научного факта ссылкой на организацию изучаемой системы. Простейшим примером может служить рассматриваемый выше пример сети. Объяснить алгоритм поведения сети – значит найти структуру этой сети, взаимоотношения ее элементов. Это можно осуществить в рамках теории релейно-контактных схем путем синтеза системы, отвечающей определенным требованиям. Более широко этот тип объяснения ставится как проблема «черного ящика». По внешнему поведению объекта, на базе определенной избранной теории, а следовательно, на базе избранных элементов и возможных способов их соединения, находится структура и составляющие этой системы. в) Объяснение научного факта ссылкой на положение изучаемого объекта в некоторой системе. Этот тип объяснения начинает широко применяться в лингвистике, логике, общественных науках под названием структурно-функционального метода [4]. с) Объяснение научного факта путем выведения его теоретического коррелята из основных соотношений теории. 7. Наконец, укажем на этап познания, обратный вышеуказанному. Это нахождение эмпирических зависимостей по теоретическим описаниям. Опять мы имеем здесь не-
38
сколько случаев, соответствующих случаям, рассмотренным в п. 6. а) Нахождение алгоритма поведения по структуре системы. Пусть известно, что система устроена так-то и так-то (например, пусть дана релейно-контактная схема). Требуется теоретически определить алгоритм поведения этой системы 11. В данном случае это достигается в рамках теории релейно-контактных схем средствами анализа. В теоретическом отношении -проблема анализа, проблема нахождения алгоритма поведения по структуре системы проще задачи синтеза, задачи нахождения структуры по алгоритму поведения. Мы видим, что алгоритм поведения может быть определен двояким способом: эмпирическим – путем анализа результатов наблюдения и теоретическим – из знания структуры изучаемой системы (на базе соответствующей теории). в) В этом случае по положению объекта в некоторой системе определяются его свойства. Как и в предыдущем случае задача сводится к нахождению предложения теории: «объект занимающий такое и такое-то положение в системе, обладает таким-то свойством». Но данный объект действительно занимает такое и такое-то положение–предпосылка. Отсюда логически находится свойство изучаемого объекта. с) Обзор следствий некоторых теоретических соотношений. Мы безусловно не рассмотрели всех возможных этапов научного познания. Так, можно было бы говорить о предсказании на основе предложений, фиксирующих индивидуальный факт, и некоторых теоретических законов. Но можно, видимо, этот этап рассмотреть и как последовательность 7-го и 3-го.
ЛИТЕРАТУРА 1. Н.Бор. Атомная физика и человеческое познание. М., 1961. 11
Необходимо не смешивать нахождение алгоритма поведения системы с определением состояния системы по начальным данным.
39
2. К.С.Бакрадзе. Очерки по истории новейшей и современной философии. Тбилиси, 1960. 3. Д.П.Горский. Вопросы абстракции и образование понятий. М., 1961. 4. Л.Ельмслев. Пролегомены к теории языка. «Новое в лингвистике», вып 1. М., 1960. 5. А.А.Зиновьев. Логика высказываний и теория вывода. М., 1962. 6. P.Карнап. Значение и необходимость. М., 1959. 7. П.В.Копнин. Диалектика как логика. Киев, 1961. 8. В.А.Смирнов. Так называемые абстрактные объекты и теория языков каркасов P.Карнапа. «Диалектический материализм и современный позитивизм». Межвузовская научная конференция. Тезисы докладов и выступлений. М., 1961. 9. В.А.Смирнов. О достоинствах и ошибках одной логико-философской концепции.– Сб. «Философия марксизма и неопозитивизм». М., 1963. 10. В.А.Смирнов. Замечания к общей теории вывода и силлогистики.– Сб. «Проблемы логики». М., 1963. 11. В.А.Смирнов. Логические взгляды Н. А. Васильева.– Сб. «Очерки по истории логики в России». М., 1962. 12. Е.Д.Смирнова. К проблеме аналитического и синтетического.–Сб. «Философские вопросы современной формальной логики». М., 1962. 13. П.В.Таванец, В.С.Швырев. Некоторые проблемы логики научного познания. «Вопросы философии», 1962, № 10. 14. Б.Уорф. Отношение норм поведения и мышления к языку. «Новое в лингвистике», вып. 1. 15. Б.Уорф. Наука и языкознание. «Новое в лингвистике», вып. 1. 16. Б.Уорф. Лингвистика и логика. «Новое в лингвистике», вып. 1. 17. X.Ульдаль. Основы глоссематики (исследование методологии гуманитарных наук со специальным приложением к лингвистике). «Новое в лингвистике», вып. 1.
40
18. К.Ajdukjewicz. Syntaksiche Konnexitat. Studia Philosophica, 1935, Bd. 1. 19. R.Сarnap. Theorethische Begriffe der Wissenschaft. Zeitschrift fur philos. Forschung, B. XIV, H. 2, 4. 20. R.Carnap. Becbachtungssprache und theoretische Sprache. Dialectica, 47/48, Vol. 12, N 34, 1958. 21. С.J.Lewis, С.H.Langford. Symbolic Logic. N. Y., 1932. 22. A. Popper. Logik der Forschung. Wien, 1935. 23. H. Reichenbach. Elemente of Symbolic Logic. N. Y., 1947. 24. H.Scholz, H.Schweizer. Die sogennanten Definition durch Abstraction. Leipzig, 1935. 25. Р.Эшби. Введение в кибернетику. М., 1959.
41