Научный риск (введение в анализ) - Владимир Живетин

– полученные теоретическим путем в виде абстрактных объектов (V3).

Так, например, в авиации – это:

– изучение полета птиц;

– экспериментальная модель обтекания профиля, а потом крыла;

– теория обтекания крыла и самолета.

Как правило, ограничиваются знаниями, включающими в себя:

– абстрактные модели абстрактного объекта (точка, линия, поверхность, вектор, уравнение и т. п.);

– математические модели физических объектов (например, системы контроля и управления поведением динамического объекта).

Совокупность знаний представляет собой общий объем знаний (обозначим его = V1 + V2 + V3), из которого только часть, равную Vнз, можно отнести к научным, а именно те знания, которые получены путем доказательств их истинности. Из общего объема Vнз часть Dднз представляет собой истинные или достоверные научные знания.

В процессе жизнедеятельности человека объем знаний V представляет собой развивающуюся систему (V = V(t)), которая непрерывно изменяется, что часто обусловлено отсутствием достоверных или истинных знаний. По этому поводу В. Казютинский отмечает [26]: «…в естествознании нет теорий «материалистических» и «идеалистических», а есть теории вероятные и достоверные, истинные и ложные». Уточняя свое высказывание, он подчеркивает важность ограниченности знаний: «…объект исследования естествознания в целом и каждой из естественных наук, в частности, все более расширяется, а наши знания о природе становятся все более адекватными к ней, тем не менее в каждый момент имеем дело лишь с отдельными аспектами той части объективной реальности, которая выделена имеющимися в данный момент (времени) эмпирическими и теоретическими средствами».

Если следовать сказанному, то каждая научная теория принимается достоверной в данный момент времени t0 и вероятной при t > t0. Можно предположить, что такое утверждение обусловлено двумя факторами: теория со временем расширяет область своих знаний, уточняет посылки, т. е. устраняет ΔDнз; теория содержит факторы W, например, случайного характера, которые при t > t0 проявляются и устраняются, если не полностью, то частично. При этом, чем меньше W, ΔDнз, присущие данной теории, тем точнее, достовернее наши знания. Это означает, что в данный момент времени в данной теории наилучшим способом и имеющимися средствами удалось описать роль и влияние остальных факторов реальности.

Для описания влияния W и ΔDнз на результаты научного творчества используются доказательства достоверности в различных формах. Доказательство в широком смысле этого слова есть способ обоснования истинности того или иного суждения. Степень убедительности и истинности доказательства решающим образом зависит от средств, используемых для обоснования истинности.

В процессе познания мира, построения абстрактных объектов человек сталкивается с двумя крайностями: объект получен в процессе эксперимента в физическом мире или тот же объект получен по материалам абстрактных теорий, и их адекватность не может быть подтверждена в физическом мире, по крайней мере, сегодня.

Средства доказательства истинности существенным образом зависят от области научной деятельности, связанной со способом (областью) человеческого мышления, в которой высказано суждение. Так, например, доказательства в области философии, физики и математики существенно отличаются. В связи с этим следует выделить доказательства, в которых способ их проведения не оговорен, когда используется любая процедура, включающая чувственное восприятие совместно с логическими рассуждениями. В науке, как правило, используются доказательства в узком смысле слова, когда в качестве базовой основы используются уже известные результаты, истинность которых доказана ранее, но они могут содержать неопределенности, погрешности.

Выделим две области научных знаний. К первой относятся естественные науки, в которых опытные (косвенные или прямые) знания используются непосредственно в виде суждений, в том числе математических, оправданных посредством чувственного восприятия, в том числе отдельные разделы физики, биологии, геологии. Вторая включает в себя гуманитарные науки, в том числе об обществе, а также философию, религию, языкознание.

1.4. Постулат Н.Г. Четаева о достоверности знаний

Доказательства, опирающиеся на опыт, т. е. на эмпирические данные, состоят из индивидуальных умозаключений. При этом в точных науках (физика, механика и т. п.) выработаны определенные условия, при выполнении которых полученный экспериментальный факт может считаться доказанным. Такие условия включают устойчивую воспроизводимость эксперимента, отчетливое описание его методики, точность применяемого оборудования.

Изучая эмпирические материалы, связанные, прежде всего, с экспериментами в чувственном мире с использованием измерений и наблюдений, ученые строят гипотезы. При этом обнаруживаются закономерности, которые данный человек с его интеллектуальными возможностями и духовными склонностями объединяет определенным (правильным в его понимании) образом, благодаря чему создается общая теория. Человеческий фактор [24] здесь играет важную роль. Отметим, что в авиации человеческий фактор является определяющим в создании летательных аппаратов, обладающих соответствующей безопасностью полетов [23].

Можно ли указать истинность полученной таким образом теории, которой затем будут придерживаться все ученые? Основным критерием истинности, начиная с эпохи Нового времени, считается критерий практики, согласно которому данная теория соответствует объективной, не зависящей от человека реальности. В качестве такого критерия в данной работе принят постулат Н.Г. Четаева [64], с помощью которого вводится постулат устойчивости законов физики и механики. Необходимым и достаточным условием того, что данная гипотеза есть закон, является следующее: отклонение опытных значений Х от теоретических Y, полученных согласно гипотезе, должно быть меньше допустимых ошибок ∑ эксперимента, т. е. | X – Y | < ∑.

Данное неравенство будем использовать в дальнейшем для вывода количественных показателей научного риска в естествознании. Отметим, что в это соотношение включены неявным образом все неопределенности, ошибки всех процедур не только в процессе установления близости теории и практики, но и появившихся в процессе теоретических построений абстрактного объекта его модели, его свойств согласно гипотезе.

Процесс возникновения погрешностей происходит на всех стадиях создания абстрактного объекта А, включая изучение его свойств после создания, а также назначение области применения указанной теории и средств сравнения опытных значений изучаемого и абстрактного объектов, построенных согласно гипотезе. Часто мы изучаем не сами объекты А, а их свойства Х, создавая для изучения последних абстрактные модели – объекты Y. Задача науки состоит в том, чтобы построить Y таким образом, чтобы X и Y были близки в указанном выше смысле. При этом наиболее достоверные оценки имеются в том случае, когда существуют надежные средства контроля и сравнения абстрактного и физического объектов, как, например, в естествознании.

Однако критерий в приведенном виде не всегда верен. Так, философ и физик Ф. Франк пишет [66]: «Наука похожа на детективный рассказ. Все факты подтверждают определенную гипотезу, но правильной оказывается, в конце концов, совсем другая гипотеза». Таким образом, не любой опыт есть надежный аргумент в пользу истинности. Часто трудно доказать достоверность самого опыта, правильность проведения эксперимента и учета всех факторов. Кроме того, и это главное, при истолковании результатов физического и, например, численного экспериментов возможны ошибки, которые изменяются от человека к человеку, от лаборатории к лаборатории, от одной научной школы к другой.

Однако эмпирические доказательства сегодня остаются самыми достоверными и основными во всех естественных науках, и замены им до сих пор не найдено. Другое дело, какова их достоверность, когда эмпирический критерий не обеспечивает надежность оценок полученных результатов. Так, например, для одного и того же явления существует несколько гипотез и теорий. Естественно, что эмпирический критерий здесь не срабатывает, поскольку надо выбирать одну из нескольких гипотез, эквивалентных в плане совпадения с эмпирикой, иначе выбор не представлял бы труда. Так возникает необходимость во вторичных критериях [42].