Научное знание и задачи науки

Наукой называется сфера человеческой деятельности, целью которой является выработка и систематизация знаний. Вообще знаниями называются любые результаты познавательной деятельности человека. В соответствии с целями и особенностями разных видов познавательной активности человека знания бывают обыденные («здравый смысл»), личностные, неявные, научные, специальные и другие.

Знания в современной информатике – это вид информации, отражающей опыт специалиста, эксперта в определенной предметной области, его понимание взаимосвязей и взаимозависимостей объектов этой предметной области, его представления о факторах, определяющих текущие ситуации и их развитие, их способы перехода от одного состояния в другое, цепочки взаимосвязанных событий, т.е. возможные сценарии развития ситуаций. Знания позволяют специалистам с большей или меньшей достоверностью прогнозировать развитие ситуаций, то, как они будут выстраиваться в цепочки событий, т.е. в сценарии развития ситуаций. Для знаний экспертов характерны внутренняя интерпретируемость (возможность придания им смысла и ценности), структурированность (более или менее чёткие связи и зависимости разных элементов знаний экспертов между собой), связанность (связь знаний между собой) и взаимная активность (возможность действовать на основе использования знаний в той предметной области, в которой эксперт специализируется). Несколько условно знания экспертов об их предметной области можно разделить на: факты, относящиеся к предметной области; закономерности, характерные для этой предметной области; гипотезы о возможных связях между явлениями, процессами и фактами; процедуры для решения типовых задач в данной предметной области.

Научное знание – это система знаний о мире, о законах природы, общества и мышления, полученное в результате научных исследований. Научное знание составляет основу научной картины мира и отражает законы его развития на современном уровне развития науки. Большинство исследователей, учёных не сомневается в познаваемости мира, но признаёт, что процесс его познания бесконечен, наука постоянно углубляет знания о мире, но не может получить абсолютное, окончательное знание. Бывают случаи, когда в процессе развития науки старые научные знания признаются неверными и заменяются новыми. Например, так произошло после открытия шарообразности Земли, того, что она является планетой, обращающейся вокруг Солнца, открытия гена в биологии, элементарных частиц в физике, показавших несостоятельность в микромире физики Ньютона и во многих других случаях.

Научное знание является результатом постижения действительности и когнитивной основой человеческой деятельности. Когнитивный подход к человеческой деятельности предполагает, что любая деятельность во многом, хотя не во всё определяется актуальными знаниями человека, теми знаниями, которые находятся в его сознании в момент совершения действий. Фактически, когнитивный подход к человеческой деятельности признаёт приоритет интеллекта человека в его поведении. В действиях человека бывают и неосознаваемые мотивы, но, направив своё сознание на них, практически любой человек, возможно с помощью специалиста-психотерапевта, способен свои мотивы осознать.

Научное знание социально обусловлено и обладает различной степенью достоверности, потому что производится в различных социальных условиях и разными по своим социальным качествам учёными. На формирование ими научного знания влияет их образование, приверженность той или иной идеологии, их предшествующий опыт научной деятельности и другие социальные факторы.

Научное знание отличается обоснованностью, доказательностью и воспроизводимостью познавательных результатов деятельности. Это происходит потому, что научные знания всегда формируются по научно обоснованным методикам, они соответствуют логике современной науки и могут быть получены не только одним исследователем в форме его интеллектуального озарения, но и другими исследователями, работающими в этой же области.

Знания объективируются знаковыми средствами языка. Существует такое понятие, как язык науки. В каждой научной дисциплине этот язык свой, особенный, специалисты разных областей науки не всегда понимают друг друга. Но при освоении смежных областей знания они способны такое понимание выработать, потому что к этому знанию приводит использование научных методик, они часто близки в разных сферах науки.

Наука включает в себя как деятельность по получению нового знания, так и результат этой деятельности, т.е. сумму знаний о какой-то предметной области, относящейся к той или иной науке. Так психология – это наука о человеческой психике, поэтому ее предметная область – человеческая психика и психические процессы.

Непосредственными целями науки являются описание, объяснение, понимание и прогнозирование процессов и явлений. Для достижения этих целей служат специальные научные методы познавательной деятельности. В соответствии с целями науки в ней различаются фундаментальные и прикладные исследования, разработки технологий человеческой деятельности, а также методы применения технологий. В применении технологий наука приближается к практике, когда она разрабатывает методы применения технологий, а затем практики с помощью этих технологий производят продукты, предоставляют услуги и т.п. В этом смысле наука способствует прогрессу человечества.

Одного понимания для научного познания недостаточно. Этим наука, например, отличается от веры. Вера позволяет описывать, понимать и предсказывать процессы и явления, но не дает никаких объяснений: объяснения разрушают веру. Наука, напротив, не строит образы действительности, добивается объяснения её на основе понимания.

Современная наука познаёт мир, используя следующие этапы когнитивной деятельности: описание, объяснение, понимание, прогнозирование. На первом этапе описания наука описывает ту или иную предметную область, фиксируя в результате применения научных методик факты и ситуации, события и цепочки событий, т.е. сценарии. Затем исследователи ищут объяснения зафиксированным описаниям, пытаются использовать для этого имеющиеся знания и формируют при необходимости новые. Когда объяснения доходят до связей и зависимостей фактов и событий, начинает появляться их понимание. Если это понимание, применённое к фактам или событиям, которые ещё не зафиксированы, способно правильно прогнозировать новые факты и события, научное знание признаётся, как правило, вполне обоснованным, его используют для поиска новых закономерностей мира, пока не возникнет противоречие. Тогда процесс научного познания повторяется снова от описания к прогнозированию на основе нового знания. Это лишь общая схема получения научного знания, бывают разные варианты его формирования, но чаще всего в истории выполнялся именно такой переход от более простых научных задач к более сложным.

В силу стохастического характера многих явлений и процессов реального мира, научное прогнозирование очень часто проводится с использованием методов теории вероятностей и прикладной статистики.

Моделирование в науке

Одним из наиболее общих научных методов познания является моделирование.

Слово «модель» происходит от латинского modulus, что в переводе означает мера, образец. Из большого числа значений этого понятия в современной науке чаще всего используется понимание модели как любого образа, аналога объекта, процесса или явления, называемого часто «оригиналом» для модели. Этот образ или аналог оригинала может быть мысленным, условным, а может быть и реальным, например, в виде изображения, карты, схемы, чертежа, плана или словесного описания. Модель используется в качестве своеобразного заместителя оригинала.

Моделированием называют исследование, изучение каких-либо объектов, процессов или явлений с помощью построения и изучения свойств их моделей. Моделирование – это одна из основных категорий теории познания, на идее моделирования по существу основан любой метод научного познания. В теоретических исследованиях в качестве моделей используют различные абстрактные, знаковые объекты. В экспериментальных исследованиях часто используют предметные модели или моделируют исследовательскую ситуацию с реальными объектами.

Модели, применяемые в научном познании, должны обладать всеми существенными признаками и связями своих оригиналов, иначе изучаться будет что-то другое. Но само выделение существенных признаков и связей невозможно без предварительного изучения с помощью того же метода моделирования. В этом состоит одно из важнейших противоречий современной науки, именно поэтому она постепенно расширяет сферу приложения своих методов: априори не всегда правильно выбираются существенное для моделей.

Признаки и переменные

Признак – это определенный указатель, знак, по которому можно судить о наличии или отсутствии какого-либо свойства, качества, характеристики того или иного изучаемого объекта, процесса, явления. По признаку можно иногда узнать и о каких-то характеристиках этого свойства или качества, например, о его интенсивности.

Многие эксперименты, например, в психологии, начинаются с того, что определяется, по каким признакам можно будет судить о наличии или отсутствии тех или иных качеств индивидов.

Переменная – это то, что можно измерять, контролировать или что можно изменять в исследованиях. Переменные отличаются многими аспектами, особенно той ролью, которую они играют в исследованиях, шкалой измерения и т.д.

Переменная – это модель признака. Переменная – это совокупность значений какого-либо признака, полученная в результате измерения того или иного свойства или качества объекта. Обычно переменная включает все значения, которые встретились в эксперименте, все значения для какой-то группы испытуемых, а иногда и все возможные значения вообще. Таким образом можно считать, что переменная – это результат измерения того или иного свойства или качества объекта.

Переменная отражает интенсивность некоторого свойства или качества исследуемого объекта, если такая интенсивность есть. Название переменной соответствует тому, что признак может иметь разные значения, они могут изменяться при переходе от одного индивида, объекта эксперимента к другому.

Поскольку переменные описывают наиболее существенные качества и свойства объектов, исследователи нередко отождествляют эти качества и свойства с переменными, что не совсем точно. Переменные, как модели этих качеств и свойств, всегда беднее своих оригиналов. Но переменная – это обычное для современной науки средство перехода от реальности (свойств и качеств объекта) к её математической модели.

Примеры переменных: пол, возраст, образование, коэффициент интеллектуального развития (IQ).

Совокупности переменных являются описаниями объектов, можно сказать данными об объектах, потому что позволяют обрабатывать информацию об объектах алгоритмически, на современных компьютерах. В большинстве исследований объекты науки характеризуются совокупностями переменных. Если исследователи в эти совокупности переменных не включили какие-то существенные качества и свойства объектов, анализ данных не даст достаточно объективного знания об этих объектах.