Глава 1. Оценивание контролируемых параметров по экспериментальным данным

1.1. Общий анализ этапов структурирования эмпирической информации

Общее понимание системной природы объектов исследования, т.е. того факта, что всякий объект изучения в действительности является системой, определяет широкое использование системного анализа при формировании методологии получения новых знаний. С другой стороны, требование формирования новых знаний на базе экспериментальных данных с наименьшими операциональными искажениями определяет необходимость относиться ко всем естественнонаучным исследованиям как к сложным системам. Эти аспекты современной концепции естествознания [116] определяют необходимость формирования внутренне единого подхода к формированию научных знаний, который характеризуется рассмотрением различных исследуемых объектов под одним и тем же углом зрения и на основе одинаковых методологических требований, т.е. процесс формирования нового научного знания на базе экспериментальной информации предполагает создание абстрактной естественно – научной методологии. Для формулировки концептуальной модели данной методологии проведем анализ этапов структурирования обрабатываемой эмпирической информации. При этом следует отметить [116], что в рамках структуризации исходная эмпирическая информация последовательно проходит этапы, включающие эмпирическую и теоретические стадии: нефундаментальную, умозрительную и фундаментальную.

Под эмпирическими понимают знания, которые возникают на эмпирической стадии рассматриваемого абстрактного исследования в результате наблюдения или эксперимента. Теоретический анализ нового эмпирического знания происходит на стадии нефундаментального теоретического исследования. Новые принципы и фундаментальные понятия образуются на стадии умозрительного исследования. Для перехода от эмпирических знаний к созданию новой фундаментальной теории нужен этап создания совокупности новых теоретических понятий и принципов. На стадии умозрительного исследования таковым служит мысленный эксперимент с некоторыми идеализированными объектами (иконическими моделями [60]), которые в специфической форме отображают или воспроизводят объект исследования по правилам изоморфизма, т.е. взаимно однозначного соответствия, и используется для получения информации об изучаемом объекте.

За умозрительной следует стадия фундаментального теоретического исследования, которая начинается с процедуры выбора из множества теоретических принципов такого, который позволил бы выбрать математическую структуру (знаковую модель [60]), выражающую фундаментальный теоретический закон). Как в случае построения иконической модели, так и в случае непосредственного “нахождения” знаковой модели необходимо осуществить переходы: в первом случае от иконической модели к знаковым и во втором – от знаковой модели к иконической. В обоих случаях переход осуществляется посредством творческой интуиции (эйдетическая и концептуальная интуиции [60]).

После того как осуществлен выбор теоретического принципа и найден новый фундаментальный закон, на стадии фундаментального теоретического исследования происходит процесс дедуктивного развертывания фундаментального теоретического закона, которое сводится к интерпретации полученных результатов, являющийся в самом общем виде “реализацией абстрактных систем на определенных объектах” [65]. Различают семантическую для определения смысла основных терминов теории и эмпирическую интерпретации, т.е. установление эмпирического значения теоретических терминов.

На рассмотренных этапах преобразования экспериментальной информации осуществляется структурирование эмпирической информации от низшей формы ее представления к высшей. При этом анализ процесса развития научного знания сводится к выявлению:

– характерных особенностей различных стадий заданного научного исследования и связей, существующих между ними;

– источников, побуждающих к осуществлению перехода от одних стадий научного исследования к другим;

– типов научных знаний, которые возникают на каждой из стадий развития научного исследования;

– способов трансформации одних типов новых знаний в другие.

При системном представлении объекта исследования осуществляется его расчленение на простейшие взаимосвязанные и взаимодействующие части или элементы и затем свойства объекта объясняются, исходя из свойств, составляющих его элементов, или, наоборот, свойства элементов объясняются из свойств самого объекта. При этом для объекта характерны “системные эффекты” (синергетические эффекты) или эмерджентность [45], т.е. наличие у целостной системы сверхаддитивных свойств, отсутствующих у ее элементов, взятых в отдельности. Объект является системой, если его можно представить в виде упорядоченного множества взаимосвязанных элементов, обладающих структурой¹ и удовлетворяющих принципу целостности² [17].

Проведенный анализ этапов структурирования эмпирической информации определяет этапы методологии ее обработки. Одним из возможных вариантов системного подхода при формировании этой методологии является операциональный подход, использующий для описания процесса синтеза знаний элементарную операциональную модель вида “субъект – прибор – объект”. Для операционального подхода характерны [9, 33, 35, 37, 69]:

– учет в исследовании уникальности операциональной ситуации;

– определение понятий через набор измерительных операций;

– учет возмущающего воздействия измерительного прибора на объект;

– учет появления в научной теории ошибок, связанных с измерительными процессами;

– операциональный анализ результатов измерения и методов их обработки, т.е. выяснение того, каким образом и при каких условиях получены экспериментальные результаты и на основании каких моделей и каким методом они обрабатываются;

– осознание места индивида в структуре измерительного процесса и, в частности, осознание самим индивидом используемых им измерительных операций, приборов, систем отсчета, способов кодирования знания в той или иной системе знаков и т.д..