Конкретные методы в науке

Научный метод как таковой подразделяется на методы, используемые на каждом уровне исследований. Выделяются таким образом эмпирические и теоретические методы.

К методам эмпирического уровня относятся:

1. наблюдение – целенаправленное восприятие явлений объективной действительности;

2. описание – фиксация средствами естественного или искусственного языка сведений об объектах;

3. измерение – сравнение объектов по каким-либо сходным свойствам или сторонам;

4. эксперимент – наблюдение в специально создаваемых и контролируемых условиях, что позволяет воспроизвести эксперимент и проверить его.

К научным методам теоретического уровня исследований относят:

1. формализацию – построение абстрактно-математических моделей, раскрывающих сущность изучаемых процессов действительности;

2. аксиоматизацию – построение теорий на основе аксиом - утверждений, доказательства истинности которых не требуется;

3. дедуктивный метод – создание системы дедуктивно связанных гипотез, из которых выводятся утверждения об эмпирических фактах.

Общелогические методы и общенаучные подходы

В научном исследовании широко используется так называемые общелогические методы и приемы исследования.

• Анализ – реальное или мысленное разделение объекта на составные части, и синтез – их объединение в единое целое.

• Абстрагирование – процесс ответвления от ряда свойств и отношений изучаемого явления с одновременным выделением интересующих исследователя свойств.

• Идеализация – мыслительная процедура, связанная с образованием абстрактных (идеализированных) объектов, принципиально не осуществимых в действительности («точка», «идеальный газ», «абсолютно черное тело» и т.п.). Данные объекты не есть «чистые функции», а весьма сложное и очень опосредованное выражение реальных процессов. Они представляют собой некоторые предельные случаи последних, служат средством их анализа и построения теоретических представлений о них. Идеализация тесно связана с абстрагированием и мысленным экспериментом.

• Индукция – движение мысли от единичного (опыта, фактов) к общему (их обобщением в выводах) и дедукция – восхождение процесса познания от общего к единичному.

• Аналогия (соответствие, сходство) – установление сходства в некоторых сторонах, свойствах и отношениях между нетождественными объектами. На основании выявленного сходства делается соответствующий вывод – умозаключение по аналогии.

Его общая схема такова: объект В обладает признаками а, в. с, д; объект С обладает признаками в, с, д; следовательно, объект С, возможно, обладает признаком а. Тем самым аналогия дает не достоверное, а вероятное знание.

• Моделирование – метод исследования определенных объектов путем воспроизведения их характеристик на другом объекте – модели, которая представляет собой аналог того или иного фрагмента действительности.

Между моделью и объектом, интересующим исследователя, должно существовать известное подобие (сходство) – в физических характеристиках, структуре, функциях и др. Формы моделирования весьма разнообразны. Например, предметное (физическое) и знаковое моделирование. Важной формой последнего является математическое (компьютерное) моделирование.

• Классификация – разделение всех изучаемых предметов на отдельные группы в соответствии с каким-либо важным для исследователя признаком (особенно часто используется в описательных науках – многих разделах биологии, геологии, географии, кристаллографии и др.)

• Вопрос №3. Общенаучные подходы

Важную роль в современной методологии выполняют так называемые общенаучные подходы, основные положения которых играют роль методологических принципов и применимы ко всем отраслям знания – естествознанию, техническим и социальным наукам.

Вышеназванные научные подходы сформулированы в XX веке: системный анализ – 30-е годы (Л. фон Берталанфи (1901-1972), А.А. Богданов (1873-1928)), кибернетика – середина столетия (Н. Винер, 1948) и самое молодое направление – синергетика – было оформлено в 70-ые годы (школа И. Пригожина).

Системный подход: основные понятия и принципы

Системный подход – общенаучный подход, рассматривающий объекты как системы. Становление системного подхода приурочено к середине ХХ века. В настоящее время этот подход завоевал большую популярность.

Систему можно определить как целостность, обусловленную взаимодействием частей.

Для лучшего понимания природы систем необходимо рассмотреть сначала их строение и структуру.

Строение системы характеризуется теми компонентами, из которых она образована. Такими компонентами являются: подсистемы, части или элементы системы в зависимости от того, какие единицы принимаются за основу деления.

Подсистемы составляют наибольшие части системы, которые обладают определенной автономностью, но в то же время они подчинены и управляются системой. Обычно подсистемы объдиняются в особым образом организованные системы, которые называются иерархическими.

Элементами часто называют наименьшие единицы системы, хотя в принципе любую часть можно рассматривать в качестве элемента, если отвлечься от их размера.

В качестве типичного примера можно привести человеческий организм, который состоит из нервной, дыхательной, пищеварительной и других подсистем, часто называемых просто системами. В свою очередь подсистемы содержат в своем составе определенные органы, которые состоят из тканей, а ткани - из клеток, а клетки - из молекул.

Но система не просто набор каких-то элементов, а целостность, обусловленная взаимодействием частей.

Таким образом, в самом понятии системного подхода заложена принципиальная необходимость выявления связей и отношений как внутри предмета или явления, так и в его взаимоотношениях с окружающей средой.

Системный подход основан на принципах системности.

Принцип целостности предполагает, что совокупность элементов, предметов, явлений, составляющих систему, приобретает в ней новые качественные особенности и свойства. Это результат внутренней взаимосвязи между элементами системы. Иначе говоря, целостность – это совокупность взаимодействующих элементов, органически связанных между собой, вследствие чего система приобретает способность отвечать на воздействие внешней, окружающей, среды как единое целое.

Это особенно ярко проявляется в биологических и социальных системах, где это единство внутренне противоречиво, динамично. Вследствие этого и обеспечивается надежность функционирования системы в меняющихся условиях внешней среды.

Принцип структурности предполагает, что система обладает устойчивыми закономерными связями между ее структурными элементами.

Структура системы – совокупность тех специфических взаимосвязей и взаимодействий, благодаря которым возникают новые целостные свойства, присущие только системе и отсутствующие у отдельных ее компонентов.

В западной литературе такие свойства называют эмерджентными, возникающими в результате взаимодействия и присущими только системам.

Весь окружающий нас мир, его предметы, явления и процессы оказываются совокупностью самых разнообразных по конкретной природе и уровню организации систем. Каждая система в этом мире взаимодействует с другими системами.

Целостность системы конкретизируется в понятии «связь».

Существует объективная необходимость наличия в системе двух или более типов связей (например, связи пространственные, функциональные и генетические – в биологическом организме).

Другое основание для разделения связей в системе – степень их однозначности, жесткости. По этому выделяют жесткие и ассоциативные связи. Жесткие связи предполагают тесную взаимозависимость элементов, их неразрывность без потери качества целого – системы. Ассоциативные связи предполагают взаимозаменяемость элементов. При потере некоторого количества элементов система не теряет целостности.

В качестве примера жестких связей можно привести связи организмов в экосистеме, где каждый вид занимает определенную экологическую нишу, выполняя тем самым определенную функцию в рамках целого. Ассоциативные связи реализуются в пределах одного биологического вида, где существует свободное скрещивание особей.

Другой пример данных типов связей – малая сплоченная общим делом группа (жесткие связи) и диффузная, только формирующаяся группа (ассоциативные связи).

Принцип иерархичности предполагает, что каждый элемент системы только относительно самостоятелен, он находится в зависимости, в соподчинении с другими элементами. Такая тесная взаимосвязь, взаимодействие между различными компонентами обеспечивают системе как целостному, единому образованию наилучшие условия для существования и развития.

Например, система под названием «Вселенная» включает в себя в качестве элементов ряд относительно самостоятельных структурных элементов – сверхскопления, скопления, галактики разных типов, планетные системы и т.д. Каждый из структурных элементов является системой для нижележащих и элементом для вышестоящих.

Принцип связи с окружающей средой. Степень развитости внешних и внутренних связей может служить мерой сложности системы, ее потенциальных возможностей адаптации к условиям внешней среды и внутренней устойчивости (способность к самонастройке, к самоуправлению). В сложных биологических и социальных системах понятия «система» и «внешняя среда» не всегда имеют точно обозначенные границы.

Так, в системе «биогеоценоз» внешней, по отношению к ней, средой может выступать вся биосфера, в которую входит и сам биогеоценоз.

Критерий, позволяющий считать среду внешней по отношению к системе, состоит в участии или не участии того или иного объекта в создании целостных свойств, в характере и степени этого участия. К целостной системе относятся только те объекты, которые принимают непосредственное участие в создании свойств целого. Взаимодействие этих объектов и создает целое со всеми его качественными особенностями. Те объекты, которые, будучи внешними по отношению к системе, участвуют в формировании ее интегративных свойств, не прямо, а опосредованно, через отдельные компоненты системы или системы в целом, относятся к среде.

Все реальные системы в природе и обществе являются открытыми системами и, следовательно, взаимодействуют с окружением путем обмена веществом, энергией и информацией.

Представление о закрытой (или изолированной) системе является далеко идущей абстракцией и потому не отражающей адекватно реальность, поскольку никакая реальная система не может быть изолирована от воздействия других систем из ее окружения.

В неорганической природе открытые системы могут обмениваться с окружением либо веществом, как это происходит в химических реакциях, либо энергией, когда система поглощает свежую энергию из окружения и рассеивает в ней «отработанную» энергию в виде тепла.

В живой природе системы обмениваются с окружением, кроме вещества и энергии, также и информацией, посредством которой происходит управление, а также передача наследственных признаков от организмов к их потомкам. Особое значение обмен информацией приобретает в социально-экономических и культурно-гуманитарных системах, где он служит основой для всей коммуникативной деятельности людей.

КИБЕРНЕТИКА – один из вариантов системного подхода.

Кибернетика (от греч. kybernёtikě – искусство управления) – это наука об управлении сложными системами с обратной связью.

Она возникла на стыке математики, техники и нейрофизиологии, и ее интересовал целый класс систем, как живых, так и неживых, в которых существовал механизм обратной связи. Основателем кибернетики по праву считается американский математик Н. Винер (1894-1964), выпустивший в 1948 году книгу, которая называлась: «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».