3. Классификация систем по виду реализации.

4. Перечислите этапы развития систем.

5. Обобщенная структурная схема системы автоматического управления, назначение элементов.

7. Классификация систем по цели управления.

8. Почему введено понятие «типовое звено»? Назовите типовые звенья.

9. Методы определения характеристик звеньев системы и системы в целом

10. Сравните экспериментальные способы исследования процессов объектов (зависимости выходных параметров от входных) по возможностям и результатам.

Словарь терминов по Теме 3

Системный подход в познании – представление объекта познания системой элементов и дальнейшее рассмотрение их внутренних и внешних связей, обеспечивающих его целостность.

Системы представляют собой обособленные сложноорганизованные объекты, состоящие из множества взаимосвязанных разнородных, разнокачественных элементов, которые образуют в своем единстве целостность.

Коэволюция - сопряженная, взаимообусловленная эволюция элементов единой системы, объединяющая идеи системного и эволюционного подхода.

Тема 4. Методология научного познания

Метод. Методология. Классификация методов по уровню исследований. Методы эмпирического уровня. Методы теоретического уровня. Классификация всеобщих методов и их применение. Этапы познания. Этика в науке.

Метод – совокупность действий, призванных помочь достижению желаемого результата.

Основатель эмпирической науки Фрэнсис Бэкон сравнил метод познания с циркулем. Способности людей различны, и для того чтобы всегда добиваться успеха, требуется инструмент, который уравнял бы шансы и давал возможность каждого получить нужный результат. Используя инструмент - циркуль каждый может начертить круг. Методы не антагонистичны. В зависимости от ситуации не только допускается, но и рекомендуется их комбинация.

Методология – совокупность используемых методов и учений о методах.

Каждая наука имеет свой особый предмет исследования и специфический подход. В методологии естественных наук обычно не учитывается индивидуальность предмета. Кирпич и бутерброд падают по одному и тому же закону всемирного тяготения. В истории наблюдают становление (предмета) государства в его индивидуальной полноте. Социальное познание может дать саморазрушающийся результат. Познание изменяет саму социальную реальность. (Н. Винер. «Знание законов биржи разрушает эти законы»).

Различия в методологии конкретных наук, а точнее особенности, есть. Но общего значительно больше. Рассмотрим общие методы, которые выработали науки за свою историю (а они прошли этапы зарождения, становления, интенсивного развития . . .) .

Классификация методов по уровню исследований

Знания имеют два уровня: эмпирический (наблюдение явлений); теоретический (законы, абстракции, обобщения).

Методы эмпирического уровня:

• Наблюдение – целенаправленное восприятие явлений объективной действительности (наблюдение за реальным процессом без вмешательства, наблюдение за имитацией процесса, наблюдение за реальным процессом с изменением условий);

• Описание – фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах;

• Измерение – количественная характеристика свойств объектов;

• Сравнение – сопоставление объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;

• Эксперимент (активный) – исследование в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет восстановить ход явления при повторении условий. В пассивных экспериментах по тем или иным причинам нет возможности создавать или изменять условия.

Эмпирические знания часто не согласуются друг с другом, противоречивы и неполные. Вводятся ограничения, допущения, упрощения.

Экспериментальное доказательство, что у кузнечика уши на ногах. «Кузнечика посадили на ладонь и сказали: «Прыгай!». Он прыгнул. Затем кузнечику оторвали ноги и опять говорят: «Прыгай!». А он не прыгает – не слышит».

Методы теоретического уровня:

• Формализация – построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

• Аксиоматизация – построение теорий на основе аксиом (аксиома - утверждение, доказательство истинности которого не требуется).

Аксиомы возникают из опыта, и опыт проверяет истинность аксиом. Теоремы геометрии подтверждаются опытом, следовательно, подтверждаются и аксиомы. В геометрии Евклида («Начала» 3 век до н. э.) пять аксиом: Через каждые две точки можно провести прямую, и притом только одну. Через точку А, проходит только одна прямая, лежащая в одной плоскости с прямой ВС и не пересекающая ее. . . .

В геометрии Николая Ивановича Лобачевского (1826) лишь одна аксиома отличается от Евклидовой. Геометрия Евклида удовлетворяла человечество 2 тысячи лет и будет удовлетворят в случае относительно небольших расстояний и плоских поверхностей. Геометрия Лобачевского эффективна для кривых поверхностей: в геодезии, астрономии.

• Гипотетико-дедуктивный метод – создание системы дедуктивно связанных между собой гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Теория – стройная система обобщения научного знания, а также способ производства новых знаний, предсказаний.

Классификация всеобщих методов

Методы исследований классифицируют по сферам использования: применяемые во всех видах человеческой деятельности; применяемые во всех областях науки; применяемые в отдельных разделах науки. Классификация носит условный характер. Ко всеобщим методам относятся:

• Анализ – расчленение целостного предмета на составные части (стороны, признаки или свойства) с целью их всестороннего изучения;

• Синтез – соединение ранее выделенных частей предмета в единое целое;

• Абстрагирование – отвлечение от несущественных для данного исследования свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих свойств и отношений;

• Обобщение – прием мышления, в результате которого устанавливаются общие свойства и признаки объектов;

• Индукция – метод исследования и способ рассуждения, в котором общий вывод строится на основе частных посылок (вывод требует доказательства);

• Дедукция – способ рассуждения, посредством которого из общих посылок следует заключение частного характера;

• Аналогия – прием познания, при котором на основе сходства объектов в одних признаках делается заключение (предположение) об сходстве в других признаках;

• Моделирование – изучение объекта (оригинала) путем создания и исследования его копии (модели, замещающей оригинал) с определенных сторон, интересующих исследователя. Преимущество математического моделирования заключается в том, что есть возможность смоделировать процесс в гипотетических ситуациях, допуская состояния, которые могли бы быть опасными в реальности. Модель может использоваться для синтеза регулятора системы управления - определения какими переменными следует управлять и необходимого уровня управляющего воздействия. Любая модель – упрощение, с меньшим описанием деталей.

• Классификация – разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком.

• Статистический метод – позволяющий определить средние значения, характеризующие всю совокупность изучаемых предметов. Для индивидуума определяются вероятностные характеристики.

Методология не может быть сведена к какому-то одному, даже «очень хорошему методу» и не является простой суммой отдельных методов. Все методы познания существуют как элементы единого процесса познания и используются в зависимости от условий и решаемых задач.

Методология – инструмент, вспомогательный фактор творческой деятельности человека. Познавательная деятельность включает в себя силу и гибкость ума ученого, глубину его воображения, развитость фантазии и интуиции, эвристические способности и т.д.

Действия в науке: собираются факты, на их основе рождаются гипотезы, гипотезы проверяются экспериментом, в результате получается надежное знание, расширяющее и углубляющее наше представление о мире.

Цепочка событий в познании: факт – обобщенный факт – эмпирический закон – теоретический закон – практика.

Знания приходят не только от накопления фактов. Наука часто начинается не с фактов, а с предвидения фактов, с идеи или озарения, с гипотезы. Откуда и как появляется гипотеза великая тайна. Плохая гипотеза ищет факты. К хорошей гипотезе факты сами находятся.

Этапы познания

1. Описание и обобщение фактов.

2. Установление связей и закономерностей.

3. Построение идеализированной модели.

4. Объяснение явлений из предметной области (включая случаи не представленные в явном виде) и предсказание новых закономерностей и явлений.

Научные знания не являются знаниями в абсолютном смысле. В науке не существует доказательств (за исключением чистой математики и логики), которые раз и навсегда устанавливают истинность теории.

Наука от описаний, систематизаций, объяснений познаваемых объектов все в большей степени переходит в производственную деятельность. Продукция приобретает наукоемкий характер. Научная информация становится своеобразным продуктом на мировом рынке. Ее цена определяется не шкалой культурных ценностей, а рыночными механизмами.

Этика в науке

Наука внеморальна. Научные истины и методы познания нейтральны в морально-этическом плане. Нравственные оценки относятся к деятельности по получению знания и к деятельности по применению знаний.

Галилео Галилей (1564-1642) – итальянский ученый и мыслитель дважды подвергался процессам инквизиции. После изобретения зрительной трубы (1608) он усовершенствовал ее и превратил в телескоп с 30-кратным увеличением (1610). Это позволило ему сделать ряд выдающихся открытий. Среди современников были и такие, которые высмеивали его. Способность телескопа увеличивать изображение называли преувеличение. Сообщение о пятнах на Солнце считали кощунством, обманом зрения, связанным с колебаниями воздуха. Что это? Зависть, ненависть или непонимание? И в современном обществе встречается такое.

Свобода мышления в науке крайне важна, в том числе свобода делать ошибки. Время все расставит на свои места. Печальный опыт борьбы с лженаукой и в нашей стране есть. На государственном уровне с известными последствиями, покалеченными судьбами велась борьба с генетикой, кибернетикой.

Древнегреческий философ Сократ в 399 до н.э. обвинен в «поклонении новым божествам» и «развращении молодежи» и приговорен к смерти. Заставили выпить чашу с ядом. В том же веке появились школы учеников Сократа, академия Платона. Для последующих эпох Сократ стал воплощением идеала мудреца.

В 1925 в Дейтоне (США) за преподавание теории Ч. Дарвина был осужден учитель Дж. Скопе («обезьяний процесс).

Чудачества возможны и среди вполне уважаемых в наши дни ученых. К.Э.Циолковский трудился над идеей космических полетов для того, чтобы расселить ангелов по космосу. В чем имел множество единомышленников и последователей.

Из этических принципов ограничиваются эксперименты с человеческими зародышами, клонирование.

Знание – проверенный общественно-исторической практикой и удостоверенный логикой результат процесса познания действительности, адекватное её отражение в сознании человека в виде представлений, понятий, суждений, теорий. Отношение знания к действительности носит многоуровневый и сложный характер и развивается как в истории человеческой культуры, так и в процессе индивидуального развития личности.

Человек – высшая ступень живых организмов на Земле, субъект общественно-исторической деятельности и культуры. Обладает даром речи и мышления, способностью создавать орудия и пользоваться ими в процессе общественного труда.

Человек – есть живая система, представляющая собой единство физического и духовного, природного и социального, наследственного и прижизненно приобретенного.

Перед каждым вступающим в жизнь человеком простирается мир, в котором воплощена деятельность предшествующих поколений.

Классификация знаний

1. Научные Философские

2. Профессиональные

3. Обыденные

Религиозные

Иррациональные

Мистические и оккультные

Отличие науки и научных знаний от других видов культуры

От искусства наука отличается рациональностью, не останавливающейся на уровне образов, а доведенной до уровня теорий.

По сравнению с идеологией научные истины общезначимы и не зависят от интересов определенных слоев общества.

От философии науку отличает то, что ее выводы допускают эмпирическую проверку и отвечают не на вопрос «почему?», а на вопросы «как?», «каким образом?».

В отличие от техники наука, в основном, нацелена не на использование полученных знаний о мире для его преобразования, а на познание мира.

От обыденного сознания наука отличается теоретическим освоением действительности.

Наука отличается от религии тем, что рациональность и опора на чувственную реальность имеют в ней большее значение, чем вера.

В отличие от мифологии наука стремится не к объяснению мира в целом, а к формулированию законов развития природы, допускающих эмпирическую проверку.

Отличие науки от мистики заключается в стремлении не к слиянию с объектом исследования, а к его теоретическому пониманию и воспроизведению.

Наука отличается от магии. Факты магии из другого видения мира, из видения мира живым.

«Научные знания основываются на фактах. Религия и магия на вере.» На фактах основываются все. Разница: на каких фактах и как они толкуются.

Объем научной продукции (число ученых, публикуемых статей, открытий, наукоемких образцов техники) в последние 300 лет каждые 15 лет возрастал в е=2,7 раз. Принято было говорить об экспоненциальном развитии мировой науки как о закономерности. Но эволюция не может продолжаться по экспоненциальному закону бесконечно долго. В настоящее время заметен спад количества появляющейся действительно ценной научной информации, снижается доля фундаментальных научных исследований, наметилось замедление роста числа ученых и сокращение числа организуемых международных научных центров. Во всем мире сокращается государственное финансирование крупных научных проектов.

P.S. Аристотель отличает научное знание и от искусства, и от опыта, и от мнения. Научное знание есть знание о бытии. Предмет искусства – произведение вещей при помощи способности, определенной к действию. Сфера искусства – практика и производство. Сфера науки – созерцание предмета, теория, умозрение. У науки есть общее с искусством: как и искусство, знание способно быть сообщенным посредством обучения.

Вопросы для самоконтроля по Теме 4

1. Чем отличается наблюдение от эксперимента?

2. Чем отличаются эмпирические методы от теоретических?

3. Что такое модель и модельный эксперимент?

4. Классификация методов по уровню исследований.

5. Перечислите этапы познания.

7. Классификация всеобщих методов.

8. Являются ли научные знания абсолютными?

9. Как Вы понимаете этику в науке?

Словарь терминов по Теме 4

Сущность – философская категория, фиксирующая устойчивые и определяющие характеристики предмета, составляющие его природу, в отличие от меняющихся и вторичных его черт, присутствующих в его конкретном явлении.

Категории в философии - первопонятия, предельно общие, основополагающие понятия, классы, типы.

Бэ′кон Фрэнсис (1561-1626) лорд-канцлер, родоначальник английского материализма. В трактате «Новый органон» (1620) провозгласил целью науки увеличение власти человека над природой. Основа науки – эксперимент – опыт и обработка его посредством индукции.

Теория – стройная система обобщения научного знания, а также способ производства новых знаний.

Наука – сфера человеческой деятельности, функция которой - накопление и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности, включает деятельность по получению нового знания.

Гипотеза — это научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией.

Религия – (от лат. religio – набожность, святыня, предмет культа), мировоззрение и мироощущение, а также соответствующее поведение и специфические действия (культ), основанные на вере в существование в Бога или богов, сверхъестественного. Исторические формы развития религии: племенные, этнические, мировые (буддизм, христианство, ислам).

Мистификация (от греч. – посвященный в тайну), намеренное введение в заблуждение, обман с какой-либо целью.

Магия (от греч mageia – волшебство, колдовство) – обряды, связанные с верой в сверхъестественную способность человека (мага, шамана, колдуна) воздействовать на людей и явления природы.

Суеверие – (суетное, тщетное, ложное) с рационалистической точки зрения всякая вера в сверхъестественные силы.

Этика – (греч. – обычай, нрав, характер) –философская дисциплина, изучающая мораль, нравственность. Центральная проблема для этики - проблема добра и зла.

Мораль – (от лат. moralis – нравственный) нравственность, система норм и ценностных представлений, определяющих и регулирующих поведение человека. В отличии от обычая или традиции, нравственные нормы имеют обоснование в виде идеалов добра и зла, должного, справедливости. В отличие от права, исполнение требований морали определяется лишь формами духовного воздействия (одобрения или осуждения).

Теология – (от греч theos – бог) богословие, совокупность религиозных доктрин и учений о сущности и действии Бога, построенная на основе текстов, принимаемых как божественное откровение. О теологии принято говорить применительно к иудаизму, христианству и исламу.