Кушнаренко Т.М.- Новацій в сучасній філософій науки. Синергетика і евристика.

Новації в сучасній філософій науки. Синергетика і евристика.

Автор: Кушнаренко Т.М.

Вступ

В останні роки спостерігається зростання інтересу до новацій в сучасній філософії науки і до напрямків «синергетика» і «єврістика». З'являються нові теорії та моделі взаємозв'язку між філосовіей і наукою. Комплексна оцінка сучасної філософії науки виходить з факту визнання того, що в епістемології сьогодні химерно поєднуються різноманітні концепції і підходи. Іноді вони є взаємовиключними, як наприклад, програма уніфікації науки Віденського гуртка і концепція особистісного знання М. Полані, або ж концепція зростання наукового знання, що спирається на модель еволюційної методології, і методологічний анархізм П. Фейєрабенда, коли «допустимо все» [1, с. 214].
Я хочу розглянути напрями сучасного розвитку філософії науки, поняття синергетики та евристики.

1. Новацій в сучасній філософій науки

    На початкових етапах становлення науки, основну базу наукових досліджень становили твердження математики, фізики, хімії та біології. У 80-і рр.. XX ст. важливою проблемою філософії науки стала проблема розробки методології суспільствознавства. Прямий перенос методологічних процедур зі сфери природознавства в область суспільних наук представлявся некоректним в силу специфічності об'єкта - суспільства і наділених свідомістю і волею складових його індивідів [1, с. 214-227].
     К. Поппером і К. Гемпелем представлена модель дедуктивно-номологічного пояснення. Моделі дедуктивно-номологічного пояснення вказували на факт існування загальних законів, що підходять як у природних, так і в соціальних дослідженнях.
    Семантична модель наукової теорії Патріка Суппеса, спирається на ідею тісного взаємозв'язку філософії і спеціальних наук. Суппес зробив висновок, що не існує спеціальних філософських методів дослідження, відмінних від наукових. Він обгрунтував і застосував до емпіричних наук метод аксіоматизації, що полягає у визначенні теоретико-множинного предиката, специфічного для даної теорії [1, с. 214-227].
У. Куайном висуває тезу «онтологічної відносності», при якій перевага одних онтологій іншим пояснюється суто прагматичними цілями. Наука розглядається як одна з форм пристосування організму до навколишнього середовища, вводиться оригінальне поняття "стимульного значення", що означає сукупність зовнішніх стимулів, які викликають згоду або незгоду з вимовною фразою [1, с. 214-227].
    Новаціями в сучасній філософії науки є междісцмплінарні напрямки синергетика і евристика.
    Синергетика (від др.-греч. συν - приставка зі значенням спільності і ἔργον - «діяльність») – міждисциплінарний напрямок наукових досліджень, завданням якого є вивчення природних явищ і процесів на основі принципів самоорганізації систем (що складаються з підсистем). «... Наука, що займається вивченням процесів самоорганізації і виникнення, підтримки, стійкості і розпаду структур самої різної природи ...» [2]. В центрі уваги філософії науки знаходиться осмислення процесів синергетики, вельми актуальних в сучасних наукових дискусіях і дослідженнях останніх десятиліть [1, с . 214-227].
    Евристика (від др.-греч. Ευρίσκω (heuristiko), лат. Evrica - «відшукую», «відкриваю») - галузь знання, що вивчає творче, неусвідомлене мислення людини. Суттєвим досягненням філософії науки на рубежі століть стало усвідомлення можливостей евристики як універсальної установки, яка санкціонує пошук і рішення проблем в умовах невизначеності.
    Висновок: Наведені вище теорії є новаціями в філософії науки. Вони вимагають подальшого вивчення й осмислення. Можливо, деякі з них стануть складовими філософії науки і допоможуть в подальшому її пізнанні.
2.     Синергетика
    Термін «синергетика» має давньогрецьке походження й означає сприяння, співучасть або сприяє, що допомагає. Найбільш часто він вживається в контексті наукових досліджень в значенні: погоджена дія, безперервне співробітництво, спільне використання.
    Область досліджень синергетики чітко не визначена і навряд чи може бути обмежена, оскільки її інтереси поширюються на всі галузі природознавства. Загальною ознакою є розгляд динаміки будь-яких необоротних процесів і виникнення принципових новацій. Математичний апарат синергетики скомбінований з різних галузей теоретичної фізики: нелінійної нерівноважної термодинаміки, теорії катастроф, теорії груп, тензорного аналізу, диференціальної топології, нерівноважної статистичної фізики. Існують кілька шкіл, в рамках яких розвивається синергетичний підхід:
    1. Школа нелінійної оптики, квантової механіки та статистичної фізики Германа Хакена, з 1960 року професора Інституту теоретичної фізики в Штутгарті. У 1973 році він об'єднав велику групу вчених навколо шпрінгеровской серії книг із синергетики, в рамках якої до теперішнього часу побачили світ 69 томів з широким спектром теоретичних, прикладних і науково-популярних робіт, заснованих на методології синергетики: від фізики твердого тіла та лазерної техніки і до біофізики і проблем штучного інтелекту.
    2. Фізико-хімічна та математико-фізична Брюссельська школа Іллі Пригожина, в руслі якої формулювалися Перша теорема (1947 г), розроблялася математична теорія поведінки дисипативних структур (термін Пригожина), розкривалися історичні передумови і проголошувалися світоглядні підстави теорії самоорганізації, як парадигми універсального еволюціонізму. Ця школа, основні представники якої працюють тепер в США, не користується терміном «синергетика», а воліє називати розроблену ними методологію «теорією дисипативних структур» або просто «нерівноважної термодинаміки», підкреслюючи спадкоємність своєї школи піонерським роботам Ларса Онзагера в області необоротних хімічних реакцій [ 3].
    Відомий подвижник синергетики у вітчизняній науці С.Курдюмов писав: «З синергетики народжується нова філософія: філософія усвідомлює, що вивчати потрібно нелінійний світ ... [4]».
    Синергетику характеризують, використовуючи такі ключові слова: самоорганізація, стихійно-спонтанний структурогенеза, нелінійність, відкриті системи.         Синергетика вивчає відкриті, тобто обмінюються із зовнішнім світом, речовиною, енергією та інформацією системи. В синергетичної картині світу панує становлення, обтяжене багатоваріантністю і необоротністю. Буття і становлення об'єднуються в одне понятійне гніздо. Час виконує конструктивну функцію [1, с. 215–227].
    1973 р. – відбулася перша конференція з питань самоорганізації, німецький вчений Г. Хакена поклав початок нової дисципліни. Цей рік вважається роком народження синергетики. Г. Хакена зробив висновок, що корпоративні явища спостерігаються в найрізноманітніших системах, в астрофізичних явищах, фазових переходах, гідродинамічній нестійкості, динаміці популяцій і навіть моді. У своїй класичній роботі "Синергетика" він зазначав, що в багатьох дисциплінах, від астрофізики до соціології, ми часто спостерігаємо, як кооперація окремих частин системи призводить до макроскопічних структур або функцій [1, с. 216–227]. Синергетика концентрує увагу на таких ситуаціях, в яких структури або функції систем переживають величезні зміни на рівні макромасштабу. А саме, як підсистеми або частини виробляють зміни, цілком обумовлені процесами самоорганізації. При переході від неупорядкованого стану до стану порядку всі ці системи ведуть себе подібним чином [1, с. 216-227]. На думку Г. Хакена, існують одні й ті ж принципи самоорганізації різних за своєю природою систем.
    Висновок: Твердження синергетики про те, що фактично всі процеси у Всесвіті відбуваються під впливом випадкових факторів і певною мірою невизначеності, дає можливість розкрити конструктивну роль випадковості в процесах самоорганізації, досліджувати умови, в яких можуть привести до виникнення порядку або нової просторово-часової структури [ 5].
   3.     Евристика
    У Древній Греції під евристикою розуміли систему навчання, практикуемую Сократом, коли вчитель приводить учня до самостійного вирішення якої-небудь задачі, задаючи йому навідні запитання. Поняття «евристика» зустрічається в трактаті грецького математика Паппа «Мистецтво вирішувати завдання» (300 рік н. Е..) [6].
Довгий час в основі творчості лежали методи проб і помилок, перебору можливих варіантів, очікування осяяння і робота по аналогії. Так, Томас Едісон провів близько 50 000 дослідів, поки розробляв пристрій лужного акумулятора. А про винахідника вулканізованої гуми Чарльза Гудієр (Goodyear) писали, що він змішував сиру гуму (каучук) з будь-якою речовиною, яка потрапляло йому під руку: сіллю, перцем, цукром, піском, касторовою олією, навіть з супом. Він слідував логічного висновку, що рано чи пізно перепробує все, що є на землі і, нарешті, наткнеться на вдале поєднання [6].
    Проте з часом такі методи почали приходити в протиріччя з темпами створення і масштабами сучасних об'єктів. Найбільш інтенсивно пошуком і розробкою евристичних методів зайнялися з другої половини 20 століття, причому не тільки за допомогою вивчення прийомів та послідовності дій інженерів та інших творчих працівників, а й на основі досягнень психології і фізіології мозку [6].
    У первинному значенні евристика походить від грец. heurisko – виявляю, відкриваю. Використання терміну "евристика" пов'язують з ім'ям давньогрецького вченого Паппа Александрійського (III ст. до н. є..).
    Сферу евристики заповнюють усі вторинні, неточні методологічні регулятиви, які витягають з конкретно-наукового знання. Тому нерідко евристика зв'язується з переживанням, натхненням, инсайтом. В суворій системі методологічного мислення вона часто сприймається як досить неусвідомлювана, але надмірна за своїм потенціалом сюрпризна сфера пошуку і знахідок. З нею можуть бути пов'язані логічні переваги, несвідомі одкровення, саморозкриття кожній із сфер. У всіх можливих випадках з евристикою зв'язуються очікування щодо розширення змістовного потенціалу знання, виникнення нового, невідомого раніше [1, с. 219–227].
    Перерахуємо постулати евристики:
- Методологія творчого винахідництва евристичним.
- Клас винахідницьких задач нескінченний, клас методів винаходи кінцевий.
- Метод пошуку рішення завжди містить суб'єктивну сторону, його ефективність залежить від майстерності винахідника.
- Нові методи вирішення задач рідко призводять до позитивного результату, але знайдені з їх допомогою рішення відрізняються яскравою оригінальністю.
- Завжди існує протилежний метод рішення задачі як альтернатива вже знайденого.
- Жодна винахідницька задача не вирішувалася без певного усвідомленого або неусвідомленого методу, стратегії або тактики поведінки і міркування [7, с. 27, 1, с. 219–227].
    Результати евристичної діяльності можуть мати різне походження. Вони можуть бути родом з уяви і фантастики, з скептицизму і критицизму, з реалізму і наполегливої праці, з натхнення, прагматизму, інтуїції. Вони можуть мати схоластичну закваску або бути пов'язані з прогнозуванням, містицизмом, ілюзіями. Вони можуть харчуватися соліпсизмом, грунтуватися на силі чуттєвих сприйняттів або бути пофарбовані сентименталізмом [1, с. 219–227, 8].
    Висновок: Евристика постає сполучною ланкою наукового та позанаукового знання, раціональності і внераціональної орієнтацій. Вона - вірна помічниця у виборі тактики поведінки і в уникнення тупикових кроків розвитку. Як міра творчого ризику евристичність завжди віталася в якості невід'ємної компоненти розвитку наукового знання [1, с. 219–227].
3.1 Моделі евристичної діяльності
    Евристика як наука займається побудовою еврістічекіх моделей процесу пошуку оригінального розв'язання задачі. Моделі здійснення пошуку значно індивідуалізовані і тісно пов'язані з психічною та мотиваційної діяльністю суб'єкта пізнання.
    Особливої уваги заслуговує структурно-семантична модель Г. Буша, що відображає структуру і смислові зв'язки між об'єктами, утворюють поле завдання. Робота з даною моделлю розпадається на ряд етапів:
• виділення в потоці вхідної інформації дискретних об'єктів (селективний відбір);
• виявлення зв'язків між ними;
• актуалізація виділених об'єктів зв'язку, які пов'язані з поставленим завданням;
• абстрагування від периферійних зв'язків та об'єктів;
• формування узагальнених об'єктів;
• знаходження зв'язків між узагальненими об'єктами;
• пошук по отриманому узагальненому лабіринту.
    Модель "трансформатор" не відноситься до існуючої проблеми як до остаточно сформульованої, але намагається визначити її рішення тільки шляхом багаторазового трансформації і багаторазового переформулювання умов і вимог, видозміни цілей.
    Модель "шлюз" відштовхується від необхідності "відкрити шлюзи" початкової творчої активності людини, вдаючись до засобів морального чи матеріального заохочення.
    Модель "посудина" виходить з того, що кожна людина є сховище інформації і розпорядник безлічі можливостей. Накопичується їм знання має динамічний характер і може переливатися в напрямку перетворення дійсності.
    Модель "насіння" наскрізь просякнута организмическим аналогіями. Вона вказує на те, що творча діяльність біологічно і соціально обумовлена. Кожна людина, маючи креативні задатки, потребує їх подальшому культивуванні.
    Модель "ракета" акцентує важливість і значимість внутрішнього імпульсу і енергії, яка активізується кожного разу, коли людина зацікавлена в тому, щоб вирішити життєво важливу для нього проблему. Вона передбачає перетворення внутрішньої енергії у зовнішнє дію, подію або рішення.
    Модель "трамплін-бар'єр" аналізує ситуацію, пов'язану з подоланням психологічного бар'єру, так часто супроводжує суб'єкта творчого процесу при нестачі інформації. Іноді звичний спосіб мислення діє як гносеологічний або інформаційний бар'єр. Подолати його можна, використовуючи модель трампліну, що представляє собою сукупність евристичних правил і рекомендацій.
    Модель "призма" вказує на необхідність заломлення кута зору або поставленого завдання і розгляд різних граней, висвітився у зв'язку зі зміною призми бачення проблеми.
    Модель "сухе дерево" позначає відому від Гете особливість творчості та натхнення, що базується на тому, що постійний, щоденний труд уподібнюється процесу "колоти дрова і їх сушити". Коли ж спалахне вогонь творчості, сухе дерево буде горіти яскраво і блискуче.
    Модель "равноплечних, важільні терези" підкреслює, що для ефективного творчості необхідно, щоб в рівновазі знаходилися такі взаємозалежні моменти, як знання, досвід творця, цілеспрямована діяльність, мотиви, воля.
    Модель "некоміческого дотепності" припускає, що творчість пов'язана з перебільшенням, пародіюванням, поєднанням звичайного і незвичайного з подвійним зіставленням, поєднанням за випадковим ознакою. Подібні прийоми нагадують діяльність вістряка, але вкорінені у творчому процесі мислення.
    Найпоширеніша модель "лабіринту" вказує на необхідність наполегливої просування вперед, на інтуїцію, винахідливість і відображає можливість як успіхів, так і невдач [1, с. 219-227].
    Висновок: Сучасна евристика має ряд моделей, які просувають мислення дослідника в напрямку пошуку нового [1, с. 226].
3.2 Методи евристики
    Велика роль відводиться методам евристики. Перелічимо найбільш поширені з них:

Метод пристосування природних конструкцій та речовин для технічних цілей передбачає проведення низки нескладних операцій з об'єктами природи.
Метод палеобіонікі полягає у використанні для пошуку рішення винахідницької задачі прототипів вимерлих тварин і рослин.
Метод біомеханіки рекомендує створити конструктивні винаходи за аналогією з механічним принципом дії об'єктів природи.
Метод біохімії рекомендує використовувати процеси за аналогією з біохімічними реакціями, ферментами, каталізаторами і т. п. Цей метод був використаний при створенні способів штучного отримання хлорофілу, хініну, сечовини, барвників та ін
Метод біоархітектури полягає у використанні аналогії з формами, архітектонікою і пропорціями живої природи для вирішення винахідницьких задач.
Метод біокібернетики застосовується для вирішення безлічі винахідницьких задач аж до відтворення штучних біологічних структур, процесів і функцій, побудови кібернетичних пристроїв, здатних здійснювати логічні операції.
Метод аналогії з предметами, явищами і речовинами неживої природи також дозволяє в ряді випадків вирішувати винахідницькі завдання.
Метод аналогії з фізичними явищами дозволив Г. Галілею винайти маятник для вимірювання биття пульсу за аналогією з розгойдується люстрою в Пізанської соборі.
Метод аналогії з громадськими явищами був використаний Т. Гротгуса для створення способу і теорії електролізу води.
Метод прецеденту застосовується для створення нових технічних об'єктів за аналогією до розроблених в минулому винаходами.
Метод реінтеграції (метод нитки Аріадни) полягає у створенні нового складного технічного об'єкта чи процесу за аналогією з одного особливо значущою деталлю, операцією або простим технічним об'єктом.
Метод застосування стандартних копіюють пристосувань (трафаретів, шаблонів, масок, моделей і т д).
Метод заміщення принципу роботи технічного об'єкта еквівалентним.
Метод заміщення конструкцій їх еквівалентами.
Метод заміщення матеріалів їх еквівалентами.
Метод протезування полягає в підборі та заміщенні елементів технічного об'єкта або живого організму функціонально аналогічним технічним пристроєм, у разі, коли регенерація або заміна тотожними запасними частинами неможливі.
Метод збільшення розмірів заснований на існуючій тенденції до збільшення розмірів прототипу деяких технічних об'єктів.
Метод зменшення був відомий вже на зорі винахідництва, про що свідчать мікроліти у вигляді проколок, шипів-вкладишів вагою в кілька грамів і навіть міліграмів.
Метод моделювання дозволяє вирішувати різноманітні винахідницькі завдання.
Метод імітації полягає у створенні таких технічних об'єктів, які за формою, кольором, зовнішньому вигляду аналогічні якогось об'єкту, але з певних інших властивостей (наприклад, за хімічним складом, структурою) не відповідають йому.
Метод псевдоморфізаціі передбачає виконання одного технічного об'єкта у формі іншого, має зовсім інше призначення, з метою створити неправильне уявлення.
Метод антропоморфізаціі полягає у створенні людиноподібних за зовнішнім виглядом технічних конструкцій.
Метод аналогії з формою тварин і рослин доцільний не тільки з технічної, але і з художньої точки зору, оскільки пропорційність, гармонійність, колірні характеристики природних аналогів можуть бути з успіхом застосовані для створення досконалих і красивих технічних виробів.
Самим ненадійним типом евристики вважається модель сліпого пошуку, в якому виключне значення має інтуїція або фактор успіху. Однак до неї часто вдаються, і вона досить часто виявляється ефективною [7].

    Висновок: Кожен з евристичних методів має свої сильні і слабкі сторони, межі застосовності, різновиди, варіації, прийоми. І всі методи находять практичне застосування в науковій творчості.
Висновок
    В проблемне поле філософії науки евристика включена з метою відобразити константну властивість всякої моделі зростання наукового знання, а саме ситуацію, коли теорія виходить за свої межі і претендує на розширення. Евристичність даного процесу, пов'язана із завоюванням нових змістовних площин і ніш, очевидна. Вона, як переконливо показано в роботах В. В. Ільїна, є властивість теорії виходити за свої початкові межі, здійснювати експансію і прагнути до розширення [1, с. 227].
    В майбутньому синергетика зумовить зміну не тільки логіки наукового пізнання, а й мови науки. На зміну однозначного поняття прийде багатозначний символ. А якщо мовою науки стає символ, то вона неминуче зближується з мистецтвом. При цьому межі між ними не зітруться. Просто це буде означати, що вчений не може обійтися без мистецтва, а художник не буде нехтувати науковим знанням [5].
Література
1. Кохановский В.П., Золотухина Е.В., Лешкевич Т.Г., Фатхи Т.Б. Философия для аспирантов: Учебное пособие. Изд. 2-е - Ростов н/Д: "Феникс", 2003. - 214 с. (Серия "Высшее образование".)
2. Данилов Ю. А., Кадомцев Б. Б. Что такое синергетика?//Нелинейные волны. Самоорганизация – М., Наука, 1983.
3. Синергетика. Материал из Википедии – свободной энциклопедии.
4. Курдюмов С.П. Новые тенденции в научном мировоззрении.
5. Синергетика и философия.
6. Эвристика. Материал из Википедии – свободной энциклопедии.
7. Буш Г. Я. Диалектика и творчество. – Рига. 1985.
8. Ильин В. В. Теория познания. Введение. Общие проблемы. – М., 1993.