Zvukobook.ru - Первый аудиокнижный | Научная абстракция пример: Метод — научная абстракция — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Содержание

Метод — научная абстракция — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Метод — научная абстракция

Cтраница 1

Метод научной абстракции состоит в отвлечении в процессе познания от внешних явлений, несущественных сторон и выделении ( вычленении) наиболее глубокой сущности предмета. Этим результатом являются понятия и категории науки. Познание начинается с исследования конкретного, с анализа и обобщения эмпирпч. На этой ступени выделяются и исследуются наиболее общие, абстрактные понятия науки. [1]

Метод научной абстракции ( абстрагирование) состоит в отвлечении в процессе познания от внешних явлений, несущественных деталей и выделении сущности предмета или явления. В результате этих допущений возможно выработать, например, научные понятия, выражающие наиболее общие свойства и связи явлений действительности — категории. Так, абстрагируясь от бесчисленных различий во внешних свойствах производимых в мире миллионов различных товаров, мы объединяем их в одну экономическую категорию — товар, фиксируя то главное, что объединяет различные товары, — это продукция, предназначенная для.

[2]

Метод научной абстракции требует исследования явлений в их наиболее развитом, зрелом виде. [4]

Наиболее широко в курсе используется метод научной абстракции, т.е. освобождение представлений о предмете и объекте исследования от частного, случайного, нетипичного, кратковременного, единичного и, напротив, нахождение в них существенного, общего, постоянного.

Далее начинается движение от общего к частному. [5]

Чтобы понять, что собой представляют стоимость или полезность, ученые применяют метод научной абстракции ( лат. В процессе: познания они мысленно отвлекаются от несущественных сторон J рассматриваемого явления с целью выделения свойств, раскры-i вающих его сущность. [6]

В политической экономии, да и в общественных науках в целом, огромное значение имеет такой метод углубленного познания действительности, как метод научной абстракции. Абстрагирование означает очищение наших представлений об изучаемых процессах от случайного, преходящего, единичного и выделение в них прочного, устойчивого, типичного. Именно благодаря методу абстракции удается улавливать сущность явлений, от сущности одного уровня ( порядка) переходить к сущности более высокого уровня, формулировать категории и законы науки, выражающие эти сущности.

[7]

Расчет сооружения

Научная абстракция. Методы экономической теории

Логический (теоретический) подход исследования этих же явлений не служит зеркальным отражением их исторического пути. Он предполагает проникновение в сущность изучаемого явления и абстрагирование, т.е. отвлечение от второстепенных его свойств. В результате возникает научное представление об этом явлении, т.е. формируется логическое понятие, или экономическая категория , например товар, цена, деньги, конкуренция и т.п. Такой способ изучения называется методом научной абстракции.

Метод научной абстракции (абстрагирование) состоит в отвлечении в процессе познания от внешних явлений, несущественных деталей и выделении сущности предмета или явления. В результате этих допущений возможно выработать, например, научные понятия, выражающие наиболее общие свойства и связи явлений действительности — категории. Так, абстрагируясь от бесчисленных различий во внешних свойствах производимых в мире миллионов различных товаров, мы объединяем их в одну экономическую категорию — товар, фиксируя то главное, что объединяет различные товары, — это продукция, предназначенная для.

продажи.

Метод научной абстракции требует исследования явлений в их наиболее развитом, зрелом виде. Так, например, при изучении капитализма К.Маркс в качестве образца берет Англию как страну, в которой буржуазные производственные отношения достигли в тот период наивысшего развития.

Метод научной абстракции позволил К. Марксу рассмотреть движение капитала в наиболее общем виде, вскрыть внутренние закономерности воспроизводства общественного капитала и показать его основные тенденции.

Если предмет науки раскрывает, что познается, то метод — как познается. Экономическая теория использует широкий спектр методов научного познания. Важнейшим из них является метод научной абстракции — сознательное отвлечение от всего случайного, что не соответствует природе изучаемого предмета.

С помощью этого метода формируются экономические категории , т. е. особые понятия, отражающие содержание экономических явлений (например, товар, деньги, цена).

Метод научной абстракции (абстракция — отвлечение).

Метод научной абстракции используется и для построения экономических моделей — упрощенных представлений о взаимосвязях между экономическими переменными. Экономические переменные представляют собой какие-либо натуральные или денежные величины, имеющие количественную оценку , например, объем производства , заработная плата , издержки, цены и т. д. Некоторые переменные в модели могут быть представлены в качестве заданных (они называются параметрами). Параметры могут определяться как внешними (экзогенными), так и внутренними (эндогенными) причинами. Так, размер издержек на продукцию фирмы может зависеть от величины налога на прибыль, устанавливаемой государством, т. е. задается экзогенно, и от применяемой технологии, которая выступает как эндогенный фактор.

Анализ и синтез, индукция и дедукция предстают как формы метода научной абстракции, поскольку связаны с абстрагированием и обобщениями. Анализ в экономической теории — это мысленное расчленение предмета данной науки либо его отдельных звеньев на составные части и последующее их раздельное исследование. В рамках системного, междисциплинарного подхода к рассмотрению экономических отношений все более актуализируется так называемый

Синтез представляет собой самостоятельный метод научного исследования, состоящий в познании данного явления как единого целого. Синтез в экономической теории — это соединение полученных в результате анализа , но еще разрозненных, нескоординированных знаний. На данном этапе исследования возникает необходимость абстрагирования, делаются обобщения и выводы, что и роднит синтетический метод познания с методом научной абстракции. Результаты синтеза, являясь итогом ранее проведенного анализа, сами оказывают на него активное обратное воздействие путем конкретизации и уточнения научных задач, вытекающих из целостной картины экономических отношений.

Метод научной абстракции связан также с такими частными методами исследования экономических явлений , как аналогия, экономическое моделирование, предельный анализ , а также абстрактное допущение «при прочих равных условиях».

Охарактеризуйте метод научной абстракции и приведите примеры научного абстрагирования при исследовании экономических отношений.

Метод научной абстракции. Его суть — очищение исследуемого предмета от частного, случайного, преходящего и выделение сущностного, постоянного, типичного. Результатом научной абстракции являются

Современный Р. характеризуется, с одной стороны, концентрацией капиталов и развитием корпоративных форм организации бизнеса , а с другой — сохранением множества мелких товар

Научная абстракция — Справочник химика 21

Таким образом, нужно говорить о большей или меньшей степени ионности (доля ионности). При этом чем выше степень ионно-сти связи, тем больше величины эффективных зарядов атомов, входящих в состав соединения. Терми [ эффективные заряды неудачен, так как в действительности опытные и расчетные их значения представляют собой фактические заряды атомов в соединениях. Идеальная же ионная связь наравне с идеальными газами и идеальными растворами представляет собой типичный пример научной абстракции.

[c.86]
Атомистическое учение — высшее достижение греческой науки — было плодом научной абстракции. Творцы атомной теории сочли объективно существующим порожденное чистой мыслью. У греческих философов абстракция и наблюдение взаимно дополняли друг друга, поэтому они дошли до гениальной догадки об атомах. [c.4]

Теория вероятности так же, как и математическая статистика, применяется при анализе тогда, когда изменение изучаемых хозяйственных явлений и процессов предполагается (постулируется), основываясь на научной абстракции их характерных черт. Суть этого приема состоит в том. что на основе теории вероятности разрабатываются способы количественного анализа [c.20]

Необходимо еще раз подчеркнуть (см, примечание на стр. 56), что рассматриваемые здесь крайние мезомерные формы не существуют реально, а представляют собой научную абстракцию, при помощи которой стремятся выразить некоторые характерные особенности электронного строения молекулы. Поэтому фиктивной величиной является и энергия резонанса этих форм — она показывает лишь, насколько энергетически невыгодны каждая из предельных структур по сравнению с истинной, промежуточной между ними, Прим. редактора.] [c.471]

Однако для познания сущности явления одних экспериментальных методов недостаточно, поэтому Ломоносов говорил, что истинный химик должен быть теоретиком. Только через мышление, научную абстракцию и обобщение познаются законы природы, создаются гипотезы и теории, открывающие путь для предсказания новых фактов. А научное предвидение — главная черта любой истинной науки. Теоретическое осмысливание опытного материала и создание стройной системы химических знаний в современной общей и неорганической химии базируются на 1) квантовомеханической теории строения атомов и Периодической системе элементов Д. И. Менделеева 2) квантовохимической теории химического строения и учении о зависимости свойств вещества от его х

Что такое Абстракция — Узнай Что Такое

Абстракция — это процесс удаления или лишения характеристик из чего-то, чтобы свести это к набору самых существенных характеристик.

То, что существует только как идея, а не как конкретный исход, ситуация, в которой нечто является очень общим и не основано на реальной ситуации.

Абстракция — это общая идея, которая не относится к одному конкретному объекту, человеку или ситуации, это итог абстрагирования и теоретическое обобщение чего-либо.

Слово абстракция произошло от латинского abs+trahere, что означает от+тянуть или от+вытаскивать.

Абстракция и абстрагирование

Абстракция

Это совершенный объект (существующий физически или нет), созданный в результате абстрагирования.

Абстрагирование

Интеллектуальный процесс рассмотрения чего-либо, при этом игнорируются несущественные детали и выделяются важные.

Абстрактное и конкретное

Это классификации, которые указывают, имеет ли обсуждаемый предмет физические характеристики. Конкретные предметы имеют физические характеристики (их можно потрогать, взвесить, купить и продать), а абстрактные — нет.

Абстрактный предмет — это тот, который не существует в каком-то конкретном времени или месте, это идея или абстракция. Эта классификация, абстрактное и конкретное, часто используется в философии. Абстрактные предметы иногда называются абстракт, а конкретные — конкретность.

Примером абстрактному могут быть дружба, философия, мир. А примером конкретному — философ Платон, дерево, планета Земля.

Абстракция в психологии

В психологии абстракцией считают не только результат процесса абстрагирования, но и рассмотрение предмета (или личности, ситуации и др.), обращая внимание лишь на основные характеристики, игнорируя мелочи или незначительные особенности. Абстракция помогает во время процесса обобщения или создания понятий.

Типы абстракции в психологии

Жан Пиаже (швейцарский психолог и философ) в своих книгах разделяет абстракцию в психологии на три главных типа.

Пиаже разделял абстракцию на эмпирическую (сосредоточить внимание на самих предметах и их свойствах) и псевдоэмпирическую (сосредоточить внимание на действии, направленном на предметы, и свойствах этих действий).

После этого происходит рефлексивная абстракция: обдумывание этих идей. Таким образом, сам мыслительный процесс становится новым предметом для размышления (Piaget, 1972, стр. 70).

Научная абстракция

Это отвлечение в операции познания от неважных аспектов исследуемого явления, с целью концентрации на главных, имеющих первостепенное значение чертах. Таким образом, абстракция представляется нужным этапом в процессе познания объективного мира.

Абстракция в программировании

В области информатики и разработки программного обеспечения принцип абстракции используется для снижения сложности и обеспечения эффективного проектирования и внедрения сложных программных систем.

Абстракция — это акт представления основных функций без учёта фоновых деталей или объяснений.

В объектно-ориентированном программировании

Абстракция является одной из пяти основных причин, которые указал Гради Буч, как те, что приводят к снижению производительности программ:

наследование «размывает» код;
динамическое связывание методов;
динамическое создание и уничтожение объектов;
значительная глубина абстракции;
инкапсуляция снижает скорость доступа к данным.

Абстракция в искусстве

Абстракционизм

Это направление в изобразительном искусстве, которое зародилось в начале XX века. Создавая свои произведения, мастера вместо каких-то конкретных и реальных форм изображают сочетания разных фигур, линий и/или цветных пятен.

Направление в живописи и скульптуре также называется «нефигуративное искусство».

Создание абстракции — неоднозначный процесс, который требует фантазии. Конечно, само искусство требует не только жертв, но и воображения. Однако, если мы посмотрим на картину художника, обычно можно сразу с уверенностью сказать, что это картина и написана она была именно маслом, и что именно на ней изображено.

С абстракцией часто нужно думать, какие материалы были использованы, какая необычная техника, а самое главное — какую идею пытается донести артист до общества.

Абстракция картинки

Абстракция может быть создана посредством наблюдения за окружающим миром и запечатления этого на камеру.

Например, как акриловые краски растворяются в воде. Или вариант — сочетать акварельную краску с акриловой на мольберте. Также абстракция живёт и в более спорном виде искусства, таком как граффити. Конечно же, не будем забывать про скульптуру и художественную резьбу по камню.
Статуя в Барселоне, музей La Pedreira

Первая абстрактная картина

Русский художник Василий Васильевич Кандинский (1866-1944) считается пионером абстрактного искусства. Тем не менее Хильма аф Клинт (Hilma af Klint, 1862-1944), шведская художница и мистик, также претендует на этот титул.

По данным газеты «Нью-Йорк таймс» (апрель 30, 2013) Джулия Восс (Julia Voss) — немецкий журналист, писатель и искусствовед во «Франкфуртер альгемайне цайтунг» («Frankfurter Allgemeine Zeitung»), сказала, что Кандинский утверждал, будто написал первую абстрактную картину в 1911 году. Джулия Восс добавила, что он был очень успешен и знаменит как «отец абстракции» 20-го века. Но при этом Хильма аф Клинт уже писала свои яркие, абстрактные образы в течение многих лет.

По нескольким источникам, Клинт написала свою первую абстракцию в 1907 году.

Кандинский, «Первая абстрактная акварель», 1911 год «They tens mainstay IV», Хильма аф Клинт, 1907 год

Разновидности абстракционизма

сюрреализм;
дадаизм;
супрематизм;
кубизм;
ташизм.

Синонимы слова абстракция

обобщение;
отвлечение;
отвлечённость;
умозрение;
абстрагирование;
абстрактность;
абстракт;
отвлечённое понятие.

Узнайте что такое Культура и Искусство

абстракция — Энциклопедия эпистемологии и философии науки

АБСТРАКЦИЯ (от лат. abstractio — выделение, отвлечение или отделение) — теоретический прием исследования, позволяющий отвлечься от некоторых несущественных в определенном отношении свойств изучаемых явлений и выделить свойства существенные и определяющие. Это вовсе не означает, что несущественные свойства всегда являются такими при всех условиях. В других обстоятельствах несущественное свойство может стать существенным. Например, наблюдая движение воздушного шарика, мы можем отвлечься от сил гравитации, но при изучении падения массивных тел учет этих сил имеет существенное значение. Подобно этому, для установления зависимости между спросом и предложением приходится упрощать реальную ситуацию на рынке и отвлекаться от некоторых факторов. Мы абстрагируемся от них, чтобы легче было исследовать сложный процесс, зависящий от множества условий, и поэтому изучаем их по частям.

В научном познании различают несколько видов абстрагирования, простейшим из которых является «А. отождествления», когда у предметов некоторого класса выделяется определенное общее свойство, а от всех других свойств отвлекаются. Относительно выделенного общего свойства все предметы соответствующего класса являются тождественными, и поэтому оно может быть абстрагировано или отделено от других свойств. В результате этого образуются особые понятия, такие, напр., как тяжесть, стоимость, число.

Для «изолирующей А.» характерно отвлечение некоторых свойств и отношений изучаемых предметов и рассмотрение их как индивидуальных, самостоятельных объектов. Таковы, напр., белизна, яркость, доброта, дружба. Во всех этих примерах конкретное свойство, присущее реальным предметам, рассматривается как самостоятельный абстрактный объект.

Более сложный характер присущ А., связанным с образованием математических понятий, когда приходится отвлекаться от реальной возможности построения соответствующих математических объектов. Напр., в А. «потенциальной осуществимости» допускают осуществимость построения следующего объекта при наличии достаточного времени, пространства и материалов. Напр., вслед за данным натуральным числом N допускается возможность построения следующего за ним натурального числа N+1. На этой основе образуется, во-первых, А. и соответственно понятие «потенциальной бесконечности», а именно потенциальной возможности построения следующего объекта, если задан предыдущий объект. Поэтому натуральный ряд чисел рассматривается как неограниченно продолженный, поскольку допускается возможность прибавления к данному числу единицы и образование следующего натурального числа. Во-вторых, можно применить более сильную А. и образовать понятие «актуальной бесконечности», в котором отвлекаются от реальной возможности построения любого натурального числа и, кроме того, допускают возможность построения неограниченного множества чисел как актуально построенного, завершенного. Тем самым бесконечное множество чисел уподобляется конечному множеству.

Г.И. Рузавин

Любая разумная А. должна обладать определенным гносеологическим смыслом, соответствующим конкретной познавательной задаче.

Акты «чистого отвлечения» представляют собой информационный процесс в собственном смысле — процесс ограничения разнообразия. При этом полнота субъективного образа не превышает полноты наличных данных.

А этого, как правило, недостаточно для построения научных понятий высокого порядка. Следовательно, дальнейшая абстрагирующая работа мышления состоит в завершении (дорисовке) первичного образа, в восполнении результатов чистого отвлечения a priori мыслимым содержанием за счет идеализации или воображения. В этом случае А. выступает как творческий акт, реализующий «рискованный интеллектуальный замысел» (Э. Мах).

Чтобы снять или уменьшить «риск замысла», необходим анализ достаточных оснований, которые бы позволяли информацию, вовлеченную в процесс А., считать фактически независимой от прочих данных, посторонних для данной А. Выяснение того, какие именно характеристики целого (или среды) являются посторонними для абстрактного образа, — один из основных вопросов А. Напр., обоснованная возможность изучать протяженность тел независимо от их массы обеспечила начало геометрии как науки, а та же возможность, но в обратном порядке, — начало механики точки.

Коль скоро А. заявлена как научная, она ограничена в своем произволе не только соответствием фактам, но и условием логической непротиворечивости. Если А. непротиворечива, она обязательно имеет модель. Поэтому проблема выяснения непротиворечивости абстрактных объектов является одной из важнейших для современной теории доказательств. Наличие модели для абстрактных образов высокого порядка позволяет понять генезис А., ее связь с тем, что может быть «привязано» к эмпирическим фактам. Таким образом, ответ на вопрос о постороннем содержан

§ 2. Продуктивная теория абстракции

Второй вид абстракции можно условно назвать продуктивной абстракцией. Здесь абстракция выступает как некая новая сущность по отношению к объекту познания, содержащая в себе нечто новое, что в самом объекте в такой форме не присутствовало и было получено не просто обеднением объекта, но как бы некоторым его качественным превращением. Именно к продуктивным абстракциям можно отнести различные предельные идеализации, технику построения которых мы рассматривали в главе о научном моделировании. Как уже было сказано, при построении предельной идеализации с чувственным объектом (ситуацией) сопоставляется потенциально бесконечный ряд производных ситуаций, которые постепенно приближаются к некоторому пределу, который сам уже в чувственной реальности не наблюдается. Этот предел окажется некоторой новой сущностью по отношению к объекту, которая взятая как таковая будет представлять из себя продуктивную абстракцию. Так образуются многие научные идеализации – «материальная точка», «идеальный газ», «абсолютно твердое тело» и т.д.

Следствия продуктивной теории абстракции:

1) Абстракция есть новый объект, полученный некоторым «качественным превращением» из чувственного объекта. В силу большей самостоятельности, теория продуктивной абстракции больше тяготеет к реализму– направлению философии, которое утверждает, что универсальные абстракции-идеи существуют независимо от нашего сознания и материальных объектов в некотором своем особом мире – «мире идей».

2) Многие философы высказывали предположение, что для продуктивных абстракций («идей») характерно прямоеотношение содержания и объема. По-видимому, такое отношение связано с тем, что объем идеи – это множество более частных реализаций идеи, по отношению к которым идея выступает не столько какобщее, сколько какцелое. Идея есть целое своих частей-аспектов, и чем более таких частей, тем богаче по содержанию объемлющее их целое.

3) Логика продуктивных абстракций не вполне сводима к формальной логике и представляет из себя некоторый еще до конца не выраженный вариант какой-то более «содержательной логики». Возможно, это в большей мере «логика целого», о которой более подробно будет сказано в главе «Методология системного подхода».

Для тех, кто хотел бы более глубоко разобраться в соотношении формальной логики и логики продуктивных абстракций, можно было бы посоветовать обратиться к работе немецкого философа-неокантианца Эрнста Кассирера^²⁰, в которой идея продуктивной абстракции фигурирует под именем «функции». В то же время следует заметить, что, несмотря на множество попыток разных мыслителей, логика продуктивных абстракций еще во многом неясна и гораздо менее разработана, чем логика элиминативных абстракций.

Глава 6. Научная теория. Модели научного объяснения

§ 1. Гипотетико-дедуктивная модель научной теории

В современной философии науки существует некоторая стандартная модель научной теории, созданием которой мы в основном обязаны неопозитивизму (см. ниже). Она носит название гипотетико-дедуктивной, илисинтаксической, модели научной теории. В этой модели теория отождествляется только с синтаксисом некоторого специального языка. В простейшем случае это язык исчисления предикатов первого порядка. Что же касается семантики языка, разного рода моделей, то все эти конструкции считаются некоторыми внешними образованиями по отношению к теории. Таким образом, это формально-логическая модель научного знания. Теоретическое знание в такой модели считается чем-то принципиально гипотетичным, по настоящему не существующим. Вот почему такое знание можно отождествить только с синтаксисом языка. Подлинность этому знанию может придать лишь семантика, но семантика сама уже к научной теории как чисто синтаксическому образованию не относится, представляя из себя по преимуществу результаты эмпирического познания. Синтаксис теоретического знания организован дедуктивно. Соединение гипотетичности и дедуктивности и дает название этой модели научного знания.

Хотя развитие философии науки сегодня вышло далеко за границы неопозитивизма, но предложенная в этом философском направлении модель строения научного знания по-прежнему остается некоторой точкой отсчета, с которой так или иначе вынуждены соотносить себя другие – альтернативные — модели теоретического знания. Вот почему важно представлять себе основные положения и структуры гипотетико-дедуктивной модели научной теории.

При построении гипотетико-дедуктивной модели используют некоторый формальный язык, например язык первого порядка. Как это было описано выше, строят алфавит и выражения языка, определяют его логику. Ниже мы кратко опишем эти три этапа для некоторого языка первого порядка L.

1. Алфавит языка первого порядка L. Алфавит представляет из себя множество символов следующих видов:

(1) x,y,z, … — символы переменных (они могут использоваться также вместе с различными индексами, например, х₁, х₂,y₅,z* и т.д.)

(2) с₁, с₂, … — константы

(3) f,g,h,… — функциональные символы (могут использоваться с различными индексами)

(4) P,Q,R,… — предикатные символы (также могут использоваться с различными индексами)

(5) ,,- символы логических связок

(6) (, ) — скобки

В алфавите обязательно должны присутствовать символы вида (1), (4), (5) и (6). Остальные символы могут отсутствовать. Для каждого из функциональных или предикатных символов должна быть задана местность, т.е. то число аргументов, для которых этот символ определен. Например, функциональный символfместности 2 служит именем для некоторой двуместной функции, например сложения +. Предикатный символ Р местности 1 служит именем для некоторого свойства (одноместного предиката), определенного в той или иной структуре, и т.д. Часто предполагают также, что среди предикатных символов должен присутствовать двуместный символ, обозначающий отношение равенства на элементах структуры.

Алфавит языка первого порядка строится так, чтобы его элементы могли служить именами для различных составляющих математической структуры. Константы призваны обозначать какие-то отдельные элементы структуры, функциональные символы – функции, предикатные символы – предикаты. Нужно различать имя объекта и сам объект. Например, функциональный символ fв языке – это еще не функция, это только этикетка, символ для обозначения какой-то функции. Поэтому, описывая алфавит, нужно помнить, что мы имеем дело с чистыми знаками, которые еще не обозначают каких-то конкретных объектов. В этом проявляется формальность языка первого порядка. Он похож на некоторое собрание символов, которые еще не наполнены содержанием, еще только могут что-то обозначить, но пока выступают пустыми формальными оболочками возможных будущих смыслов.

2. Выражения языка L. На основе алфавита далее выстраивается множество выражений языкаL. Все выражения можно разделить на два класса – термы и формулы. Термы – это имена элементов структуры, формулы – имена суждений о структуре. Каждое из этих множеств строится на основе индуктивных определений. Здесь нам понадобятся переменные метаязыкаL*, которые в качестве своих частных значений могут становиться различными выражениями языка первого порядкаL. Договоримся переменные метаязыка обозначать жирным шрифтом:

a,b,c,… — переменные по термам

x,y,z, … — переменные (метаязыкаL*) по переменным (языкаL)

е, e₁,e₂,e₃, … — переменные по константам

f,g,h, … — переменные по функциональным символам

P,Q,R, … — переменные по предикатным символам

A,B,C, … — переменные по формулам

Х,Y,Z, … — переменные по любым выражениям языкаL

Например, переменная Аобозначает любую формулу языка первого порядкаL, переменнаяb– любой терм языкаL, и т.д. Переменнаяхозначает любую переменную х,y,z,… языкаL. Переменные метаязыкаL* называют ещеметапеременными, илисинтаксическимипеременными. Переменные объектного языкаL–объектнымипеременными.

2.1. Множество термов языкаL. Для определения множества термов используется следующее индуктивное определение:

1) Базис индукции: любая переменнаяхили любая константаеязыкаLесть терм этого языка.

2) Индуктивное предположение: Еслиа₁,а₂, …,a_n– уже построенные термы языкаL,f– функциональный символ местностиnязыкаL, тоf(а₁,а₂, …,a_n) – терм языкаL.

3) Индуктивное замыкание: никаких иных термов в языкеLнет.

Таким образом, термы языка Lполучаются на основе стартового множества переменных и констант и всех последующих подстановок уже построенных термов в различные функциональные символы языкаL, в согласии с их местностью.

2.2. Множество формул языкаL. Для определения множества формул используется следующее индуктивное определение:

1) Базис индукции: Еслиа₁,а₂, …,a_n– уже построенные термы языкаL,Р– предикатный символ местностиnязыкаL, тоР(а₁,а₂, …,a_n) – формула (атомарная формула) языкаL.

2) Индуктивное предположение:

2.1) Если А– уже построенная формула языкаL, тоА– формула языкаL,

2.2) Если А,В– уже построенные формулы языкаL, тоАВ– формула языкаL,

2.3) Если х– переменная,А– уже построенная формула языкаL, тохА— формула языкаL.

3) Индуктивное замыкание: никаких иных формул в языкеLнет.

Таким образом, формулы языка Lполучаются на основе стартового множества атомарных формул, полученных подстановками термов в предикатные символы, в согласии с их местностью, и всех последующих действий логических связок отрицания (), дизъюнкции () и квантора существования () на уже построенные формулы языкаL.

3. Логика языка L. Для построения логики языкаLсреди всех его формул выбирают некоторое подмножество формул, которое называютаксиомамиязыкаL. Среди всех этих формул можно в свою очередь выделить логические и нелогические аксиомы.Логические аксиомывыражают общие законы формальной логики, которые должны выполняться в любой научной теории.Нелогические аксиомыдолжны обозначать какие-то специальные законы и принципы, характерные только для данной научной теории. Выделяются такжеправила логического вывода, позволяющие из одних формул выводить другие формулы языкаL. Эти правила, как уже не раз отмечалось ранее, должны переносить истинность при задании семантики языкаL(о семантике см. ниже). Теперь можно определить понятия «доказательство» и «теорема» в языкеL.

Под доказательством формулыАв языкеLимеют в виду последовательность формулА₁,А₂, …,А_nязыкаL, где

— А_nесть формулаА

— каждая из формул А₁,А₂, …,А_n_-1есть либо

— аксиома языка L,

— либо выведена по правилам логического вывода из одной или нескольких формул, стоящих ранее этой формуле в списке формул А₁,А₂, …,А_n_-1.

Формула АязыкаLназываетсятеоремойязыкаL, если существует доказательство этой формулы в языкеL.

Часто используется также понятие «выводимости» формулы Аиз формулВ₁,B₂, …,B_mв языкеL.

Под выводимостью формулыАиз формулВ₁,B₂, …,B_mв языкеLимеют в виду последовательность формулА₁,А₂, …,А_nязыкаL, где

— А_nесть формулаА

— каждая из формул А₁,А₂, …,А_n_-1есть либо

— аксиома языка L,

— либо одна из формул В₁,B₂, …,B_m,

Выводимость от доказательства отличается тем, что в состав выводимости в качестве новых аксиом могут быть добавлены формулы В₁,B₂, …,B_n, которые называютсяпосылкамивыводимости. Доказательство формулыАесть выводимостьАиз аксиом языкаL.

Теперь можно сказать, что теорияТ с языкомLесть множество всех теорем языкаL. Пока нам не понадобилось никакой конкретной математической структуры, чтобы наполнить значениями формальные выражения языкаL. Это приводит и к чисто формальному пониманию теории – как множества некоторых систем символов, которые еще не известно, что обозначают. На этом определение теории в рамках гипотетико-дедуктивной модели можно считать законченным. Следующий шаг – определение семантики теории – считается чем-то внешним по отношению к чисто знаковой природе научной теории.

4. Семантика теории Т с языкомL. В общем случае семантика языка может определяться по-разному. В гипотетико-дедуктивной модели научной теории принимается так называемая экстенсиональная семантика, впервые точно определенная в работах польского математика и логика Альфреда Тарского. Определение экстенсиональной семантики теории Т предполагает соотнесение языкаLс некоторой математической структуройS= <M,F,P>, состоящей из множества элементов М, множестваFфункций и множества Р предикатов.

Во-первых, структура Sдолжна быть подходящей для языкаLв том смысле, что для каждой константы, функционального и предикатного символа из алфавитаLдолжны найтись элементы, функции и предикаты изSсоответствующей местности. Например, еслие– константа языкаL, то для этой константы должен найтись некоторый элемент из М. Обозначим этот элемент черезSem(e) – семантика константые. Аналогично, еслиf– функциональный символ местностиn,P– предикатный символ местностиmизL, тоSem(f) – какая-то функция местностиn,Sem(P) – какой-то предикат местностиmиз структурыS. Эти первоначальные соответствия назовембазисным семантическим соглашением. Таково первое условие возможности интерпретации языкаLна структуреS. Определенным препятствием на пути экстенсиональной интерпретации языкаLна структуреSсчитаются также разного рода объектные переменные, которые могут входить в различные выраженияL, но считаются чисто синтаксическими объектами, не имеющими семантических аналогов. В связи с этим необходимо принятие некоторого правила, которое позволило бы нейтрализовать «семантическую пустоту» переменных языкаL. В качестве такого правила принимается соглашение об определенном параметре, от которого зависит интерпретация выражения языкаL. ПустьХ– некоторое выражение, терм или формула, изL. Х может содержать различные объектные переменные. Из них особенно важны так называемыесвободныепеременные, не стоящие в выраженииХпосле действующих по ним кванторов. Если вХнайдутся такие переменные, то договариваются определять семантику не самого выраженияХ, а такого объектаХ^g, в котором семантика свободных переменных задается через некоторые элементы структурыS. В этом случае символgвыражает правило, согласно которому каждой объектной переменнойхизLставится в соответствие какой-то элементg(х) из структурыS. Правилоgназываетсяфункцией присваивания. Таким образом, семантика выраженияХвсегда задается с точностью до некоторой функции присваиванияg, позволяющей нейтрализовать «семантическую пустоту» объектных переменных. В свою очередь компенсировать такое сужение в определениях экстенсиональной семантики можно рассмотрением не одной, а всех возможных функций присваивания, которые можно образовать относительно множества объектных переменных языкаLи множества элементов М структурыS.

Теперь мы готовы к тому, чтобы дать индуктивное определение семантики выражений языка L. Для выраженияХи функции присваиванияgбудем черезSem(X,g) обозначать семантикуХпри заданииg. В экстенсиональной семантике по Тарскому в качестве семантики термов выступают различные элементы структурыS. Семантикой формул изLявляются истинностные значения.

1. Семантика термов.

1) Базис индукции:

— если е– константа, тоSem(e,g) =Sem(e)

— если х– переменная, тоSem(х,g) =g(x)

Таким образом, для констант семантика определена по базисному семантическому соглашению. Для переменных семантика полностью определяется функцией присваивания.

2) Индуктивное предположение: если семантикиSem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g) для термова₁,а₂, …,a_nуже определены, то семантика термаf(а₁,а₂, …,a_n) определяется по следующему правилу:

Sem(f(а₁, а₂, …, a_n), g) = Sem(f)(Sem(a₁,g), Sem(a₂,g), …, Sem(a_n,g))

Иными словами, чтобы получить семантику функционального терма f(а₁,а₂, …,a_n), нужно по базисному семантическому соглашению определить функциюSem(f) и затем подставить в нее уже определенные семантикиSem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g) термова₁,а₂, …,a_n.

2. Семантика формул.

1) Базис индукции. Если семантикиSem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g) для термова₁,а₂, …,a_nуже определены, то семантика атомарной формулыР(а₁,а₂, …,a_n) определяется по следующему правилу:

Sem(Р(а₁,а₂, …,a_n),g) =1если только еслиSem(Р)(Sem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g)) верно.

Это правило означает, что для получения семантики атомарной формулы Р(а₁,а₂, …,a_n) нужно по базисному семантическому соглашению определить предикатSem(Р) и затем определить его на уже определенных семантикахSem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g) термова₁,а₂, …,a_n. Тогда семантикаР(а₁,а₂, …,a_n) будет равна логической единице1в том и только том случае, когда предикатSem(Р) окажется верным на элементахSem(a₁,g),Sem(a₂,g), …,Sem(a_n,g).

Для последующего определения семантики формул введем две логические функции F_иF_, определив их по следующим правилам:

F_(1) =0иF_(0) =1 – функция F_переворачивает истинностные значения, логическому нулю сопоставляет единицу, логической единице – ноль.

F_(1,1) =1, F_(0,1) =1,

F_(1,0) =1, F_(0,0) =0

Функция F_дает ноль, только на двух нулях. В остальных случаях она равна единице.

2) Индуктивное предположение.

2.1) Если семантика формулы Аопределена какSem(A,g), то семантика формулыАравнаSem(A,g) =F_(Sem(A,g))

2.2) Если семантики формул АиВопределены какSem(A,g) иSem(В,g), то семантика формулыАВравна:Sem(АВ,g) =F_(Sem(A,g),Sem(В,g)).

Теперь остается последний пункт определения семантики формул с кванторами вида хА. Здесь введем одно понятие, которое понадобится нам для такой семантики. Еслиg– какая-либо функция присваивания, то черезg[a/x] обозначим новую функцию присваивания, отличающуюся отgтолько тем, что она объектной переменнойхсопоставляет элемент а структурыS.

2.3) Если семантика формулы Аопределена какSem(A,g), то семантика формулыхА определяется следующим образом:

Sem(хА,g) =1если только если найдется хотя бы один элемент а структурыS, такой, чтоSem(А,g[a/x]) =1

Формула АизLсчитаетсяистиннойна структуреS, еслиSem(A,g) =1для любой функции присваиванияg. В частности, все логические аксиомы языкаLформулируются таким образом, чтобы они были истинными в любой структуре этого языка.

Структура Sназываетсямодельютеории Т с языкомL, если языкLможет быть проинтерпретирован наS(может быть выполнено базисное семантическое соглашение) и если любая нелогическая аксиома теории Т истинна наS.

Так в очень строгой манере может быть определена семантика языка Lна математической структуреS.

Абстракция — компьютерные науки Wiki

Из Википедии о компьютерных науках

Перейти к навигации Перейти к поиску

Это основная концепция информатики

В программной инженерии и информатике абстракция — это метод упорядочивания сложности компьютерных систем. Он работает, устанавливая уровень сложности, на котором человек взаимодействует с системой, подавляя более сложные детали ниже текущего уровня. ^[1]

Идентификация примеров абстракции [править]

Каждый раз, когда вы видите простой интерфейс, охватывающий более сложную систему , вы должны думать об «абстракции».

Автомобиль — очень сложная машина, но интерфейс прост (рулевое колесо, педаль газа и переключение передач)
Контроллер видеоигры имеет всего несколько кнопок, но под контроллером находится сложный механизм управления
Язык программирования может быть довольно простым, но он преобразует инструкции, которые вы пишете, в машинный код, который невероятно сложен

Объясните, почему требуется абстракция [править]

Вы должны решить , на каком уровне я должен абстрагироваться от проблемы и решения .Абстракция требуется, потому что жизнь сложна. Нам нужно упростить сложные системы, чтобы люди могли их понять и использовать.

Например, студент создает программу, которая поможет студентам выбрать правильный колледж. Учащийся использует результаты SAT, чтобы определить хорошее соответствие. Когда дело доходит до выбора колледжа, ученик имеет абстрагированной сложности . На самом деле существует множество факторов при выборе колледжа, но студент решил сосредоточиться на результатах SAT.

Построить абстракцию [править]

Я хочу запустить ракету с 10 000 литров арахисового масла по моему другу, потому что это было бы забавно.В этом примере есть сотни важных переменных, связанных с запуском, полетом и поражением цели. Пожалуйста, подумайте на минутку, как мы могли бы построить абстракцию.

Мы могли бы создать гигантскую красную кнопку со словами «запустить ракету с арахисовым маслом в друга», которая запускала бы ракету. Однако, как только эта кнопка будет нажата, начнется ОЧЕНЬ СЛОЖНЫЙ процесс запуска ракеты. В этом примере кнопка — это абстракция запуска ракеты.

Различать сущность реального мира и ее абстракцию [править]

См. Пример ракеты выше.

Стандарты

[править]

Эти стандарты используются из руководства IB Computer Science Subject Guide ^[2]

Определите примеры абстракции
Объясните, почему при выводе вычислительных решений для определенной ситуации требуется абстракция.
Построить абстракцию из указанной ситуации
Различать реальную сущность и ее абстракцию

Ссылки [править]

Примеры научной записи: сокращающие уравнения и числа

Научная запись похожа на сокращение для записи очень больших или очень маленьких чисел.Вместо записи числа в десятичной форме число сокращается до числа, умноженного на степень десяти.

Математическое сокращение

В экспоненциальном представлении:

Первое число в математическом уравнении называется «коэффициентом». Коэффициент должен быть больше или равен единице и меньше 10. Например, чтобы создать научную запись для числа 256, коэффициент будет 2,56.
Второе число в уравнении — это степень 10, записанная как 10 с показателем степени, например 102, что означает 10×10.

Объединение этих двух чисел создаст это уравнение в научном представлении для 256 — 2,56 x 102.

Отрицательная экспонента показывает, что десятичная дробь перемещена на много разрядов влево, а положительная экспонента показывает, что десятичная дробь перемещена на столько разрядов влево. верно.

Примеры научной нотации

Вот примеры научной записи:

676000000000 = 6,76 x1011

0,000000000000000 = 3,56 x10-13

Вычисления с научной нотацией

Научная нотация может облегчить выполнение математических функций с большими номерами.

Вот пять примеров:

Умножение (4 x104) и (7 x105)

Первые 4 x 7 = 28

Затем сложите экспоненты, 4 + 5 = 9

Результат: 28 x109

Перепишите в стандартной форме , 2,8 x1010

Разделить (6 x105) на (4 x04)

6/4 = 1,5

Вычесть показатели 5 — 4 = 1

Ответ 1,5 x101 или 15

Умножить (4 x10-7) и (3,25 x109)

4 x 3,25 = 13

Сложить показатели = 102

Ответ: 13 x 102 или 1300

Для сложения и вычитания требуется, чтобы показатели были одинаковыми, поэтому необходимы некоторые манипуляции:

(2.456 x105) + (6,0034 × 108)

Изменить 2,456 x105 на 0,002456 x 108

0,002456 + 6,0034 = 6,005856

Ответ: 6,005856 × 108

Вычесть (7 × 105) — (5,2 × 104)

Изменить на 7 × 105 — 0,52 × 105

7 — 0,52 = 6,48

Ответ = 6,48 x105

Теперь вы видите множество примеров научной записи.

Методы научного познания

Метод — система принципов, правил и способов подхода к изучению явлений и законов природы, общества и мышления, способ достижения определенных результатов в познании; режим теоретического исследования или практической реализации результатов познавательной деятельности .Методы выражают связи субъекта с объектом познания, раскрывают систему их взаимодействия. Поэтому методы часто характеризуют как систему нормативных правил и принципов познавательной, практической и теоретической деятельности, производимую субъектом на основе исследования объекта. Сказанное свидетельствует о том, что важной составной частью, основой науки как особой формы духовно-теоретической деятельности является методология изучения методов, способов и форм научной деятельности.Методология раскрывает способы формирования, структуру и принципы аргументации знаний.

Научное познание имеет два уровня: эмпирический и теоретический . На каждом уровне есть свои методы, формы познавательной деятельности, а также методы обработки, систематизации и аргументации полученных знаний. При этом их разделение не является абсолютным. Каждый реальный акт познания представляет собой диалектическое единство эмпирического, теоретического и практического.

Научное исследование предполагает не только движение вверх, к разработке теоретического аппарата (к построению совершенной теории), но также движение вниз, вовлекающее усвоение эмпирической информации, открытие и предсказание новых фактов.Исследование никогда не начинается с наблюдения и сбора фактов, оно начинается с попытки решения некоторой задачи, лежащей в основе, которая всегда является определенной гипотезой или предположением; он начинается с постановки проблемы.

Эмпирический уровень познания включает методы, приемы и формы познавательной деятельности, которые являются прямым результатом практики. Для этого этапа познания важно выбрать объект исследования и систематизацию знаний о нем.

Методы выбора и исследования эмпирического объекта: а) наблюдение, б) эксперимент, в) описание, г) объяснение, д) измерения, е) моделирование.

Наблюдение и эксперимент. Есть два пути решения проблемы: один может искать необходимую информацию или пытаться исследовать проблему самостоятельно посредством наблюдения, эксперимента и теоретического мышления. Наблюдение и эксперимент — чрезвычайно важные методы исследования как в естественных, так и в социальных науках.Никаких исследований вне наблюдения быть не может. Наблюдение — это намеренный и направленный процесс восприятия, осуществляемый с целью выявления существенных свойств и отношений в объекте познания. Наблюдение может быть прямым или опосредованным с помощью различных технических устройств (например, теперь даже молекулы доступны для визуального наблюдения с помощью электронных микроскопов). Наблюдение приобретает научное значение, если оно позволяет в рамках исследовательской программы отражать объекты с максимальной точностью и если оно может быть повторено в различных условиях.

Но человек не может ограничиваться только ролью наблюдателя: наблюдение, как мы знаем, фиксирует только то, что дает сама жизнь, в то время как для исследования также требуется эксперимент , посредством которого объект либо искусственно воспроизводится, либо помещается в определенные условия в соответствие целям исследования. Экспериментально Фарадей открыл магнитную индукцию, Лебедева, давление света и так далее.

Так называемые мысленные эксперименты также являются частью научного познания: здесь, ученый оперирует определенными мысленными образами и мысленно помещает объект исследования в различные условия, которые, согласно плану эксперимента, должны способствовать получению желаемый результат. Таким образом, эксперимент включает как практическую, так и теоретическую деятельность, причем последняя преобладает.

Что такое факт? Слово «факт» происходит от латинского слова factum «то, что было сделано». Это актуальное, невообразимое событие в природе, истории, повседневной жизни, в интеллектуальной сфере. Произвольное изобретение — тоже факт, но это факт сознания, фиксирующий факт изобретения. Факт — это фрагмент бытия, который переместился в фокус мысли субъекта, в систему знания. Факт — это феномен материального или духовного мира, который стал достоверной частью нашего сознания; это объект, явление, свойство или отношение, зафиксированные в наблюдении или эксперименте. Важность фактов в науке исключительна: достоверные факты составляют основу любого научного исследования, поскольку любая наука занимается изучением, описанием и объяснением фактов и ничего, кроме фактов.

Факты имеют научную ценность, если существует теория, их интерпретирующая.Когда появляются факты, которые невозможно объяснить в рамках существующей теории, возникает противоречие между фактами и теоретическими принципами. Научная мысль должна искать новые объяснения. В таких случаях ощущается нехватка действительно масштабных теорий. Только в этих условиях может возникнуть «черный рынок» всевозможных догадок, иногда достигающих фантастических размеров. Часто бывает так, что что-то трудно подтвердить, но невозможно опровергнуть!

Описание и пояснения. Ход и результаты наблюдения и эксперимента неизменно записываются и описываются. В описании используются общепринятые термины, визуальные средства (графики, рисунки, фотографии, записи фильмов) и символические средства (математические, химические и другие формулы). Основное научное требование, предъявляемое к описанию , — достоверность, точное представление данных наблюдений и экспериментов. Описание может быть полным и неполным. Это всегда предполагает определенную систематизацию материала, т.е.е. его классификация и некое обобщение: чистое описание осталось на пороге научного творчества

Описание и классификация являются начальными этапами в развитии научного познания, поскольку научное познание не просто устанавливает факты, оно стремится понять их, понять причины, по которым эти факты возникли, и действуют именно таким образом, а не иначе.

Объяснение — это мысленная операция, направленная на установление причинных зависимостей объекта исследования, на постижение закономерностей его функционирования и развития и, наконец, на раскрытие его сущности. Объяснение происходит там, где показано, по каким законам объект возник, существует и развивается. Пояснение предполагает наличие определенных исходных данных об объекте. Объяснить — значит интерпретировать объект в системе уже существующих, исторически накопленных знаний, определенных принципов, законов и категорий. Невозможно что-либо объяснить без уточнения всесторонних связей объекта с другими объектами, без учета принципа историзма, генезиса, противоречий и развития объекта.

Объяснение как чрезвычайно сложная поисковая деятельность не может обойтись без всевозможных догадок и гипотетических суждений, то есть без гипотез. Следует отметить, что противоречия иногда возникают на уровне объяснения фактов: идентичные факты иногда могут быть объяснены по-разному и в разных теоретических системах.

Измерение — это способ дать количественное описание изучаемого объекта, его свойств или взаимосвязей. Измерение включает: 1) объект (значение измерения), 2) метод (метрика, шкала), 3) результат (который подлежит дальнейшей интерпретации). Измерение — одна из самых сложных процедур в современной науке, так как, например, при исследовании микроскопических объектов измерение влияет на систему, изменяя ключевые параметры.

Эксперимент — общенаучный метод, заключающийся в изучении явлений и процессов в специально созданных условиях. В отличие от наблюдения, эксперимент предполагает выделение объекта исследования, создание благоприятных условий для детального анализа некоторых его свойств. Структура эксперимента: 1) субъект, 2) объект, 3) обстоятельства эксперимента (условия времени и места, оборудование, теоретические основы).

Моделирование — общенаучный метод, который предусматривает исследование не конкретного объекта, а его заместителя (модели, изображения). Модель считается правильной, если ее свойства соответствуют свойствам оригинала, который исследуется. Этапы моделирования: 1) построение модели, 2) исследование модели, 3) экстраполяция (распространение полученных данных на объект-оригинал). С развитием компьютерных и информационных технологий моделирование значительно расширило границы своей функциональности и применимости.

На основе этих методов формулируются относительно устойчивые взгляды на мир фактов .Истинность фактов устанавливается непосредственно опытным путем. Ученые пытаются теоретически объяснить каждый научный факт. Более того, в современной науке большинство фактов предсказывается теоретически. Другими словами, эмпирическая работа субъекта не хаотична, а исторически обусловлена, зависит от задействованной теории и ранее полученных знаний о мире.

Очевидно, что научное знание не ограничивается констатацией фактов. Вот почему методы обработки и систематизации фактов важны.Это: а) анализ и синтез, б) индукция и дедукция, в) аналогия, г) классификация и другие. Эти методы еще называют общелогическими методами познания.

Анализ и синтез. Движение от чувственно-конкретного к абстрактному, а затем к конкретному в мысли включает, прежде всего, такие приемы, как анализ и синтез. Анализ — это разделение объектов на их составные части или аспекты в практической или теоретической деятельности, направленной на охват некоторого сложного целого. Когда детали достаточно хорошо изучены посредством анализа, наступает следующий этап познания, синтез непрактичной или мысленной комбинации элементов, разделенных и изученных аналитически, в единое целое. Анализ выявляет в первую очередь специфические особенности, которые отличают части друг от друга, в то время как синтез выявляет существенно общее, связывающее части в единое целое. Центральным ядром анализа, предполагающего синтез, является идентификация существенного.Когда это сделано, целое также не предстает в том же свете, поскольку, когда разум впервые узнал об этом, теперь он имеет гораздо более глубокое содержание.

Индукция — это форма мышления, при которой общий вывод основан на знании частного. Индукция основана на существовании причинно-следственной зависимости между частным и общим. Следовательно, индуктивный вывод всегда вероятен.

Дедуктивное рассуждение — это форма мышления, которая включает строгое соблюдение законов логики при переходе между мыслями и процессами созерцания.Иногда дедукцию определяют как способ определения взглядов от общего к частному. Вывод, полученный дедуктивным методом, всегда надежен. В научном познании индукция и дедукция взаимосвязаны. Индукция расширяет существующие знания, позволяет выдвигать гипотезы, предположения, версии, а дедукция направлена на систематизацию имеющихся знаний, создание некоторых теорий и их аргументацию.

Аналогия — это объективная связь между объектами, позволяющая переносить информацию, полученную при исследовании данного объекта, на другой объект, напоминающий предыдущий по определенному набору признаков.Аналогия, которая связывает неизвестное с известным, лежит в основе понимания фактов. Новое осознанно реализуется только через образы и концепции старого и знакомого. Первые самолеты были построены по аналогии с поведением других объектов в полете, таких как птицы, воздушные змеи и планеры.

Аналогия — это правдоподобный возможный логический вывод о сходстве двух объектов с точки зрения некоторого признака. Как метод, аналогия чаще всего используется в так называемой теории подобия, которая широко применяется при моделировании.

Классификация — это распределение предметов любого вида во взаимосвязанные классы в соответствии с некоторыми определенными критериями или показателями . Внедрение классификации выявляет глубокие, неочевидные на первый взгляд взаимосвязи между объектами, позволяет сформулировать общие выводы по предмету исследования.

Результатом применения методов обработки и систематизации фактов является формулировка гипотез и эмпирических законов (предположений, версий и т.)

Понятно, что эмпирические данные не проникают глубоко в сущность вещей, явлений и процессов, а позволяют сформулировать поверхностное понимание их структуры, выявить некие причинные зависимости, продвинуть первичные гипотезы. Другими словами, эмпирический уровень знаний позволяет исследователю сформулировать только вероятные знания об объекте. Более глубокое понимание реальности возможно только при использовании некоторых методов теоретического познания, которые требуют абстрагирования от несущественных свойств объекта.

Поэтому первым шагом теоретического уровня знаний является построение идеализированного объекта, который в дальнейшем изучении заменяет существующую реальность. Для познавательно-практической деятельности этого человека важны методы построения идеализированного объекта . Это: а) абстракция, б) идеализация, в) формализация, г) математическое моделирование.

Абстракция и идеализация. Невозможно охватить предмет во всей полноте его свойств.Как прожектор, человеческая мысль в каждый данный момент проливает свет на фрагмент реальности, а остальное как бы тонет во мраке. В каждый из этих моментов мы осознаем только что-то одно, но это одно имеет множество свойств и отношений. Мы можем познать его только в порядке непрерывности, концентрируя внимание на одних качествах и связях и игнорируя другие.

Абстракция — это мысленное выделение некоторого объекта изолированно от его связей с другими объектами, некоторого свойства объекта изолированно от его других свойств, некоторого отношения объекта изолированно от самого объекта. Абстракция — это метод мысленного упрощения, при котором рассматривается только один аспект данного процесса.

Результатом процесса абстракции являются различные представления об объектах (растение, животное, человек), представления об отдельных свойствах объектов и отношениях между ними, рассматриваемых как отдельные «абстрактные объекты» (белизна, объем, длина, теплоемкость).

Идеализация как особая форма абстракции — важное средство научного познания. Это абстракция, которой нет в природе.Но абстракции — это также образы реального: они рождаются из обобщения опыта. Идеализация — это процесс формирования концепций, реальные прототипы которых могут быть указаны только с определенной степенью приближения. Результатом идеализации являются теоретические модели, в которых характеристики и аспекты познаваемого объекта не только абстрагируются от действительного эмпирического разнообразия, но также появляются как продукты ментального конструирования, которые являются более четкими и полностью выраженными, чем в действительности.Примерами концепций, возникающих в результате идеализации, являются «точка» (объект, не имеющий ни длины, ни высоты, ни ширины), «прямая линия» или «круг». Введение в процесс исследования идеализированных объектов позволяет построить абстрактные схемы реальных процессов, которые необходимы для более глубокого понимания закономерностей их развития.

Формализация и математизация. Формализация — это обобщение различных по содержанию форм процессов, абстрагирование этих форм от их содержания .Здесь форма рассматривается как относительно самостоятельный объект изучения. Часто считается, что формализация связана с математикой, математической логикой и кибернетикой. Это не так. Он пронизывает все виды практической и теоретической деятельности человека. Исторически он возник вместе с появлением языка. Наш обычный язык выражает самый слабый уровень формализации. Формализация достигает своего предела в математике и математической логике, которые изучают формы рассуждений в абстракции от их содержания, максимально «оголяя» мышление, оставляя нетронутыми только рамки его структуры

Сегодня проблема интерпретации, т.е.е. становления объективного содержания научного знания, становится все более острой. Абстракция становится бессмысленной без конкретизации, а формализация не имеет смысла без интерпретации. Если формализация — это движение мысли от содержания объекта к его абстрактной форме, интерпретация переходит от абстрактной формы объекта к его содержанию. После построения формальная система снова возвращается к своей содержательной основе. Абстрагирование от содержания носит временный характер.

Что такое математика ? Это приложение математических методов к научному познанию. Было время, когда эти методы применялись в первую очередь к механике, физике и астрономии, короче говоря, к естественным наукам. Позже они начали проникать в социальные науки, например, в социологические, экономические и другие исследования. Это стало возможным благодаря достижениям кибернетики.

Математика нужна специалистам во всех областях не только для выполнения вычислений, но и как мощный эвристический прибор; также необходимо привнести в логическое мышление большую строгость и дисциплину.В то же время все более очевидными становятся ограничения формализации и математизации научного познания. Современная наука развивается по пути синтеза формальных и содержательных аспектов познания на основе материализма и диалектики.

Методы теоретического познания: а) дедуктивная (аксиоматическая, гипотеко-дедуктивная), б) историческая (конкретно историческая, абстрактно-историческая), в) система.

Научное знание, которое формируется с помощью аксиоматического метода , представляет собой дедуктивную систему, в которой все содержание теории может быть составлено из ее первых принципов аксиом (утверждения, надежность которых не подвергается сомнению). Гипотетически-дедуктивный метод предполагает наличие совокупного набора гипотез и эмпирических фактов, среди которых устанавливается сложная система взаимодействия и взаимозависимости.

Исторический подход , в отличие от предыдущего, ориентирован на возникновение, становление и развитие объекта исследования. Он широко используется в лингвистике, геологии, астрономии, психологии и других науках, изучающих сложные, разнесенные во времени процессы.

В основе группы из системных методов лежит концепция системы — упорядоченный, структурированный набор элементов.Системный подход основан на следующих принципах: 1) системный объект — совокупность элементов, связанных между собой конечным набором структурных и функциональных зависимостей; 2) функционирование системы зависит и может быть объяснено с учетом ее структурной организации, 3) структурная организация системы может быть интерпретирована с помощью других объектных моделей.

Результатом применения этих методов является получение знаний в виде научных задач, гипотез, теорий, концепций .

Проблема — это проблема или совокупность вопросов, которые объективно возникают в процессе научного познания. Решение проблемы поможет решить текущие научные вопросы.

Гипотеза и ее роль в развитии научных знаний. Ни одна научная теория не появилась в готовом виде. Сначала теория существует как гипотеза. Сама гипотеза возникает не сразу, а проходит определенные стадии формирования. Гипотеза — это предположение, исходящее из фактов, предположение, пытающееся постичь сущность недостаточно изученной сферы мира.

Потребность в гипотезе возникает, как правило, в ситуации, когда обнаруживаются факты, выходящие за пределы объяснительных возможностей существующей теории. Гипотезы имеют чисто вспомогательное, но чрезвычайно важное эвристическое значение: они способствуют совершению открытий. Как и теории, гипотезы — это обобщения имеющихся знаний.В то же время знание, содержащееся в гипотезе, не обязательно следует из ранее доступных знаний. Гипотеза в основном вероятностная; правда в кредит, так сказать. Гипотезы следует четко отличать от фантазий.

Гипотезы уважают не меньше, чем теории. Хотя последние более надежны и даже окрашены ореолом непогрешимости, история науки показывает, что с течением времени они либо полностью пересматриваются, либо разрушаются, либо иным образом рушатся, и на их руинах появляются новые гипотезы.

Теория как высшая форма целостного научного знания. В широком смысле слова теория — это система надежных представлений, идей и принципов, объясняющих некоторые явления. В более узком смысле теория — это высшая, хорошо обоснованная, логически последовательная система научного знания, формулирующая целостное представление об определенных существенных свойствах, законах, причинно-следственных отношениях и детерминантах, определяющих характер функционирования. и развитие определенной сферы реальности.

Теория — это развивающаяся система объективно истинного научного знания, проверенного практикой и объясняющая законы, управляющие явлениями в данной области. Ядро научной теории — ее законы.

Наука развивается не только за счет постепенного накопления и приумножения новых знаний. Поворотными моментами в истории науки стали научные революции, связанные с именами Коперника, Ньютона или Эйнштейна. Революции в науке выражаются в качественных изменениях ее основных принципов, понятий, категорий, законов, теорий, методов и самого стиля мышления, в замене одной научной парадигмы другой.Что такое научная парадигма? Эта концепция охватывает нормы и модели эмпирического и теоретического мышления, принятые в данном научном сообществе, которые превратились в убеждения; способ выбора объекта исследования и объяснения определенной системы фактов на основе достаточно обоснованных принципов и законов, образующих логически непротиворечивую теорию. Научная картина мира постоянно обогащается, что в конечном итоге приводит к замене одной парадигмы другой, более значимой, глубокой и полной.Характерные черты парадигм различают стилей научной мысли, механистических, вероятностных или кибернетических.

Вышеуказанные методы и формы научного познания взаимосвязаны и дополняют друг друга. В комплексе они позволяют приблизиться к истинному знанию, которое является идеалом и целью познавательного процесса.

Дата: 16.02.2015; view: 5031

Планы экспериментальных исследований: типы, примеры и методы

Экспериментальные исследования — это наиболее знакомый тип исследования для людей, занимающихся физическими науками и множеством других областей.В основном это связано с тем, что экспериментальные исследования — это классический научный эксперимент, подобный тем, которые проводятся в школьных классах естественных наук.

Представьте, что вы взяли 2 образца одного и того же растения и выставили один из них на солнечный свет, а другой держали подальше от солнечного света. Пусть растение, подвергающееся воздействию солнечного света, назовем образцом A, а последнее — образцом B.

Если после продолжительности исследования мы обнаружим, что образец A растет, а образец B умирает, даже если они оба регулярно смачиваются и дают такое же лечение.Таким образом, можно сделать вывод, что солнечный свет способствует росту всех подобных растений.

Что такое экспериментальные исследования?

Экспериментальное исследование — это научный подход к исследованию, при котором одна или несколько независимых переменных управляются и применяются к одной или нескольким зависимым переменным для измерения их влияния на последние. Влияние независимых переменных на зависимые переменные обычно наблюдается и регистрируется в течение некоторого времени, чтобы помочь исследователям сделать разумный вывод относительно взаимосвязи между этими двумя типами переменных.

Метод экспериментального исследования широко используется в физических и социальных науках, психологии и образовании. Он основан на сравнении двух или более групп с простой логикой, что, однако, может быть сложно выполнить.

В основном связанные с процедурой лабораторных испытаний, планы экспериментальных исследований включают сбор количественных данных и выполнение их статистического анализа во время исследования. Таким образом, сделаю пример количественного метода исследования.

Какие бывают типы дизайна экспериментального исследования?

Типы дизайна экспериментального исследования определяются тем, как исследователь распределяет испытуемых по различным условиям и группам. Они бывают 3-х видов, а именно; доэкспериментальные, квазиэкспериментальные и истинно экспериментальные исследования.

План доэкспериментального исследования

В плане до эксперимента исследуется либо группа, либо различные зависимые группы на предмет влияния применения независимой переменной, которая, как предполагается, вызывает изменения.Это простейшая форма экспериментального исследования, в которой нет контрольной группы.

Хотя это очень практично, экспериментальные исследования отсутствуют в некоторых областях истинно-экспериментальных критериев. План предэкспериментального исследования далее делится на три типа.

Одноразовый тематический план исследования

В этом типе экспериментального исследования рассматривается только одна зависимая группа или переменная. Исследование проводится после некоторого лечения, которое, как предполагалось, вызвало изменения, что делает его исследованием после тестирования.

Предтест-посттест с одной группой Дизайн исследования:

Этот план исследования сочетает в себе посттестовое и предтестовое исследование путем проведения теста на одной группе перед назначением лечения и после его проведения. Первый вводится в начале лечения, а затем в конце.

Сравнение статических групп:

В сравнительном исследовании статических групп 2 или более групп помещаются под наблюдение, где только одна из групп подвергается некоторому лечению, в то время как другие группы остаются неподвижными.Все группы проходят последующее тестирование, и предполагается, что наблюдаемые различия между группами являются результатом лечения.

Квазиэкспериментальный план исследования

Слово «квази» означает частичное, половинное или псевдо. Следовательно, квазиэкспериментальные исследования напоминают настоящие экспериментальные исследования, но не идентичны. В квази-экспериментах участники не распределяются случайным образом, и поэтому они используются в условиях, когда рандомизация затруднена или невозможна.

Это очень распространено в образовательных исследованиях, когда администраторы не желают разрешать случайный выбор студентов для экспериментальных выборок.

Некоторые примеры квазиэкспериментального исследования включают: временные ряды, отсутствие эквивалентной схемы контрольной группы и сбалансированная схема.

Настоящий план экспериментального исследования

Настоящий план экспериментального исследования основан на статистическом анализе для подтверждения или опровержения гипотезы.