5.3. Методы индукции Бэкона- Милля

5.3. Методы индукции Бэкона- Милля

Впервые правила открытия новых истин в опытных науках изложил в своей книге "Новый Органон" английский философ Фрэнсис Бэкон. По его мнению, старая силлогистическая логика Аристотеля, вошедшая в его "Органон", "скорее служит сохранению заблуждений, чем отысканию истины". Свой "Новый Органон" Бэкон рассматривает именно как инструмент для открытий в науке. В этом качестве он выдвигает индуктивный метод, который основывается на нескольких правилах. Впоследствии эти правила были систематизированы и уточнены Джоном Стюартом Миллем, в связи с чем их называют правилами индуктивного исследования Бэкона - Милля. В отличие от Бэкона Д.С. Милль рассматривал их не столько как правила открытия новых научных истин, сколько как методы установления причинной зависимости между явлениями природы.

1. Метод сходства основывается на предположении, что всякий раз, когда мы пытаемся найти причину ряда явлений, то замечаем некоторый общий фактор, который им присущ. Поэтому его и считают причиной возникновения соответствующих явлений. Схема такого рассуждения может быть представлена так: наблюдается множество различных явлений, которые сходны в одном отношении, т.е. имеют определенный общий фактор. Этот фактор и будет, вероятно, причиной возникновения определенного действия или следствия в каждом из рассматриваемых явлений. Обозначим общий фактор, встречающийся в этих явлениях, через А, другими наблюдаемыми признаками пусть будут В, С, ..., а результат действия фактора А обозначим буквой е. Тогда путем элиминации (исключения) несходных признаков можно выявить признак (или фактор), общий для всех явлений, который, вероятно, будет причиной действия е во всех различных явлениях:

ABC. ..е;

ACD...e;

ABD. ..e.

Так, заболеванию гриппом могут способствовать различные обстоятельства (переохлаждение, утомление, недостаток витаминов и др.), но общим фактором во всех случаях служит заражение вирусом. Сопутствующие обстоятельства могут лишь ускорить возникновение болезни или привести к более тяжелому характеру ее протекания, но сами по себе не являются причиной болезни.

Применение метода сходства в реальной практике исследования наталкивается на серьезные препятствия, во-первых, потому, что во многих случаях не так легко отделить разные явления друг от друга, во-вторых, общую причину возникновения действия в различных случаях следует предварительно угадать или предположить, прежде чем приняться искать ее среди различных возможностей. В-третьих, очень часто причина не сводится к одному общему фактору, а зависит также от влияния других, например, характер действия во многом определяется также условиями протекания явлений. Поэтому для применения метода сходства необходимо располагать уже определенной гипотезой о возможной причине явления, исследовать множество различных явлений, при которых возникает имеющееся действие, чтобы увеличить степень подтверждения выдвигаемой гипотезы, и т.д.

2. Метод различия требует исследования по крайней мере двух случаев, в одном из которых интересующее нас действие или следствие наступает, а в другом - нет. Единственный фактор, которым один случай отличается от другого, будет, вероятно, причина возникновения соответствующего действия. Чтобы установить, например, причину замедленного падения пера в воздухе в сравнении с монетой, их помещают в стеклянную трубку, из которой выкачан воздух, и убеждаются, что перо и монета в таком случае падают одновременно. Отсюда делается вывод, что причиной замедленного падения в первом случае служит сопротивление воздуха. Становится также ясным, что метод различия играет более активную роль в обнаружении причинных зависимостей, так как позволяет не просто наблюдать явления в естественных условиях их протекания, как в методе сходства, а изменять условия, при которых они происходят, и тем самым делать более вероятные заключения о причинной связи явлений. Общая схема рассуждения по методу различия:

ABC... е

ВС... ¬ е (отсутствует)

А - причина появлений е.

Нередко для лучшей аргументации о наличии причинной зависимости между явлениями метод различия соединяется с методом сходства. Такой объединенный метод сходства и различия позволяет проверить причину, найденную с помощью метода сходства посредством метода различия. В конечном итоге каждый из этих методов усиливает другой. В практике эмпирического исследования сначала обычно рассматривают сходные группы явлений и устанавливают наличие у них некоторого общего признака. Затем эту группу явлений сравнивают с другой и по наличию или отсутствию у них общего признака делают заключение о причине явлений. Для этого, как мы видели выше, приходится проводить специальные эксперименты.

3. Метод сопутствующих изменений применяется тогда, когда невозможно использовать методы сходства и различия.

Например, мы не можем отдельно наблюдать нагревание металлического стержня и изменение его размеров. В этих условиях прибегают к анализу сопутствующих изменений свойств тел, например температуры и размеров. Поскольку температуру тела исследователь может изменять по своему усмотрению, то она и будет причиной теплового расширения тела. Такой взгляд соответствует традиционным представлениям о причине, как явлении, которое вызывает или обусловливает другое явление. С точки зрения науки подобное представление не идет дальше непосредственно наблюдаемых явлений, и потому является ограниченным, ибо не раскрывает сущности и внутреннего механизма протекающих при этом процессов, которые анализируются молекулярнокинетической теорией вещества. Тем не менее с помощью методов сходства, как и методов различия, и особенно сопутствующих изменений, раскрываются эмпирически наблюдаемые причинные зависимости между явлениями. Описанный этап познания совершенно необходим в процессе дальнейшего научного исследования, во-первых, потому, что без них невозможно было бы проверить и обосновать более глубокие причинные закономерности. Во-вторых, все практические и технологические применения теоретических законов, в том числе и причинных, осуществляются именно через эмпирически установленные законы и обобщения.

Метод сопутствующих изменений называется так потому, что в нем одни изменения и характеризующие их величины соответствуют или сопутствуют другим изменениям и величинам. Более точно этот метод можно описать с помощью понятия функциональной связи. В качестве аргумента (или независимой переменной) при этом рассматриваются свойства и величины, которые могут изменяться исследователем. Тогда функция будет выражать те изменения величин, которые зависят от изменения независимой переменной, например, изменение температуры будет считаться аргументом, а тепловое расширение тела - функцией. Преимущество функционального подхода заключается в том, что он дает возможность выразить причинную зависимость в точной количественной форме, основанной на экспериментальных измерениях соответствующих величин. В результате становится возможной математическая обработка данных исследования.

4. Метод остатков основывается на анализе сложных (или составных) причин явлений. Если нам известно, что такое явление зависит от составной причины С, частями которой служат причины C₁ и С₂, тогда, если причина С вызывает действие Е, можно предположить, что если C₁ вызывает действие E₁, тогда оставшаяся причина С₂ должна вызывать действие Е₂. Другими словами, оставшаяся причина может быть найдена путем "вычитания" ее из составной причины. В качестве наиболее характерного примера может быть приведен случай, связанный с открытием планеты Нептун. Астрономы давно заметили, что в движении наиболее отдаленной планеты Солнечной системы - Урана наблюдается расхождение между значениями, которые были вычислены по таблице на основании теории, и его реальными движениями. Таблица составлялась на предположении того факта, что на движение Урана оказывают воздействие Солнце и шесть известных к тому времен планет. Но если бы это было действительно так, тогда не возникали бы наблюдаемые нерегулярности в движении Урана. Поэтому теоретические данные могли объяснить только одну составляющую общей причины. Вот почему Леврье, занявшись данной проблемой, предположил существование другой планеты, которая вносит возмущения в движение Урана. Через год эта планета была обнаружена И. Галле, работавшим в Берлинской обсерватории, и была названа Нептуном. Позднее по такому же методу рассуждения было предсказано и обнаружено существование еще одной неизвестной планеты, названной Плутоном.

Большинство схем правдоподобной аргументации опирается на вероятность существования необходимой связи между рассматриваемыми явлениями, которую основатели индуктивной логики Ф. Бэкон и Д.С. Милль квалифицировали как причинную. В повседневных рассуждениях обычно считают, что если произошло некоторое событие или явление, то они имеют свои причины, т.е. являются результатом действия некоторого другого события или явления. В свою очередь причина всегда сопровождается соответствующим действием. Но в обычной аргументации редко анализируют степень правдоподобности как причины, так и действия а, самое главное, не учитывают влияния других факторов и условий, которые могут, например, препятствовать наступлению ожидаемого результата или действия при наличии предполагаемой причины.

Причину в данном случае можно рассматривать как некоторую гипотезу Н, а действие - как событие Е. Тогда правдоподобную аргументацию можно представить в символической форме так:

Н ? Е,

p

где индекс p характеризует правдоподобную импликацию.

Можно также рассматривать такую аргументацию как правдоподобное следование:

Н | = E

Р

Но здесь мы не учитываем влияния других факторов Ф, которые могут препятствовать появлению действия Е, поэтому более адекватной формой выражения связи между причиной Н и действием Е будет следующая: Н ^ Е, если не Ф. Так, если молния ударит в здание, то разрушит его. Но если здание будет защищено громоотводом, то разрушения не произойдет. В данном случае прежняя причинная связь не реализуется потому, что ей противодействует другой фактор. Вообще говоря, люди могут управлять событиями или явлениями природы, действуя на законы, которым они подчиняются, именно через изменение условий, при которых они происходят.

Другая типичная схема правдоподобного рассуждения относится к случаям, когда известен результат действия и требуется найти событие или явление, которое его вызвало. В этих целях можно выдвинуть ряд правдоподобных гипотез или альтернатив для объяснения. Например, если выросли цены на бензин, то в качестве одной из гипотез может быть выдвинуто предположение о недостатке его производства. Но могут быть предложены и другие альтернативные гипотезы для объяснения: цены выросли из-за издержек его производства, роста налогов, стремления компаний увеличить свою прибыль за счет потребителей и др. Таким образом, здесь для оценки правдоподобности аргументации придется обратиться к альтернативным гипотезам. Если их вероятность сравнительно невелика, тогда первоначальная гипотеза окажется более правдоподобной причиной.

Рассмотренные выше типы правдоподобной аргументации в традиционной логике известны как рассуждения от причины к действию и от действия к причине. Однако современная логика рассматривает их с более общей точки зрения установления связей между явлениями с учетом необходимых и достаточных условий. Чтобы лучше понять характер аргументации в этих случаях, обратим внимание на последовательные этапы рассуждений в них. Во-первых, следует установить основную логическую форму рассуждения. Если делают умозаключение от причины к действию, то необходимо исследовать те возможные условия или факторы, которые могут препятствовать реализации причинной связи, как указывалось в приведенном выше примере. Во-вторых, если пытаются установить причину по имеющемуся действию, то следует тщательно изучить и оценить по степени вероятности различные возможности или альтернативы. На этой основе можно выбрать наиболее вероятную причину. В-третьих, при критическом анализе конкретных случаев необходимо убедиться в том, под какую форму рассуждений они подходят. Так, если речь идет об умозаключении от действия к причине, важно выявить и оценить степень вероятности факторов, противодействующих ее реализации. Только если эта степень невелика, то прежнюю гипотезу о причине можно считать обоснованной. В-четвертых, наиболее сложным и трудным оказывается поиск причин по результатам ее действия. Именно этот способ аргументации чаще всего используется и в науке, и в практической деятельности, и в повседневных рассуждениях.