Abstraktion og formalisering

Abstraktion – Dette er en metode til videnskabelig forskning baseret på det faktum, at når man studerer et bestemt objekt, bliver man distraheret fra dets ikke-essentielle aspekter og funktioner i en given situation. Dette giver os mulighed for at forenkle billedet af det undersøgte fænomen og betragte det i sin "rene" form. Abstraktion er forbundet med ideen om den relative uafhængighed af fænomener og deres aspekter, hvilket gør det muligt at adskille væsentlige aspekter fra ikke-væsentlige. I dette tilfælde erstattes det oprindelige forskningsemne som regel med et andet - tilsvarende, baseret på betingelserne for det givne problem. For eksempel, når man studerer en mekanismes funktion, analyseres et beregningsdiagram, der viser mekanismens vigtigste, væsentlige egenskaber.

Der skelnes mellem følgende typer abstraktion:

– identifikation (dannelse af begreber ved at kombinere objekter relateret til deres egenskaber i en særlig klasse). Det vil sige, på grundlag af ensartetheden af et bestemt sæt af objekter, der ligner hinanden i en eller anden henseende, konstrueres et abstrakt objekt. For eksempel, som et resultat af generaliseringen af egenskaben ved elektroniske, magnetiske, elektriske maskiner, relæer, hydrauliske, pneumatiske enheder til at forstærke inputsignaler, opstod en sådan generaliseret abstraktion (abstrakt objekt) som en forstærker. Det er en repræsentant for egenskaberne af genstande af forskellig kvalitet, der er lige i en vis henseende.

– isolation (isolering af egenskaber, der er uløseligt forbundet med objekter). Isolerende abstraktion udføres for at isolere og klart registrere det fænomen, der undersøges. Et eksempel er abstraktionen af den faktiske samlede kraft, der virker på grænsen af et bevægeligt væskeelement. Antallet af disse kræfter, ligesom antallet af egenskaber for det flydende element, er uendeligt. Men fra denne mangfoldighed er det muligt at isolere tryk- og friktionskræfterne ved mentalt at identificere ved grænsen af strømmen et element af overfladen, gennem hvilket det eksterne medium virker på strømmen med en vis kraft (i dette tilfælde er forskeren ikke interesseret i årsagerne til forekomsten af en sådan kraft). Ved mentalt at nedbryde kraften i to komponenter, kan trykkraften defineres som en normal komponent af den ydre påvirkning, og friktionskraften som en tangentiel.

– idealisering svarer til målet om at erstatte en reel situation med en idealiseret ordning for at forenkle den undersøgte situation og mere effektiv brug forskningsmetoder og værktøjer. Idealiseringsprocessen er den mentale konstruktion af begreber om objekter, der er ikke-eksisterende og upraktiske, men som har prototyper i den virkelige verden. For eksempel er en ideel gas absolut solid, materiale punkt osv. Som et resultat af idealisering bliver virkelige objekter frataget nogle af deres iboende egenskaber og udstyret med hypotetiske egenskaber.

En moderne forsker stiller ofte fra begyndelsen til opgave at forenkle det fænomen, der undersøges, og konstruere dets abstrakte, idealiserede model. Idealisering fungerer her som udgangspunkt i teorikonstruktionen. Kriteriet for idealiseringens frugtbarhed er den i mange tilfælde tilfredsstillende overensstemmelse mellem undersøgelsens teoretiske og empiriske resultater.

Formalisering– en metode til at studere visse vidensområder i formaliserede systemer ved brug af kunstige sprog. Det er for eksempel de formaliserede sprog kemi, matematik og logik. Formaliserede sprog giver dig mulighed for kort og tydeligt at registrere viden og undgå tvetydigheden af naturlige sprogudtryk. Formalisering, som er baseret på abstraktion og idealisering, kan betragtes som en form for modellering (tegnmodellering).

Metoder til videnskabelig viden –"et sæt af teknikker og operationer til praktisk og teoretisk udvikling af virkeligheden"

Det er sædvanligt at opdele erkendelsesmetoder i empiriske og teoretiske.

Abstraktion, idealisering, formalisering, modellering relaterer sig til teoretisk viden og er rettet mod dannelse komplet billede proces, viden om essensen af de undersøgte objekter.

Idealisering, abstraktion – udskiftning individuelle egenskaber ved et objekt eller hele objektet symbol eller tegn, mental distraktion fra noget for at fremhæve noget andet. Ideelle genstande i naturvidenskab reflektere bæredygtige genstandes forbindelser og egenskaber: masse, hastighed, kraft osv. Men ideelle genstande maj ikke har rigtige prototyper i den objektive verden, dvs. efterhånden som videnskabelig viden udvikles, kan nogle abstraktioner dannes ud fra andre uden klageadgang at øve sig. Derfor skelner de empirisk Og perfektionere teoretiske objekter.

Idealisering er nødvendige foreløbige tilstand teoribygning, da systemet med idealiserede, abstrakte billeder bestemmer denne teoris detaljer. I teorisystemet er der grundlæggende Og derivater idealiserede begreber. For eksempel i klassisk mekanik er det vigtigste idealiserede objekt et mekanisk system som interaktion af materiale point.

Generelt idealisering tillader præcis skitse tegn på en genstand, distraherer fra uvæsentlige og vage egenskaber. Dette giver enormt kapacitet udtryk for tanker. I denne henseende dannes særlige videnskabelige sprog, som bidrager til opbygningen af komplekse abstrakte teorier og erkendelsesprocessen generelt.

Formalisering – opererer med tegn reduceret til generaliserede modeller, abstrakte matematiske formler. Udledningen af nogle formler fra andre udføres vha streng regler for logik og matematik, som er en formel undersøgelse af de vigtigste strukturelle egenskaber ved det objekt, der studeres.

Modellering.Model– mentalt eller materielt udskiftning af de væsentligste aspekter objektet, der studeres. En model er et specielt skabt menneskeskabt objekt eller system, en enhed, der i en vis henseende efterligner, reproducerer virkelige objekter eller systemer, der er genstand for videnskabelig forskning.

Modellering bygger på analogier af egenskaber og forhold mellem originalen og modellen. Efter at have studeret de sammenhænge, der eksisterer mellem de størrelser, der beskriver modellen, overføres de derefter til originalen og drager dermed en plausibel konklusion om sidstnævntes adfærd.

Modellering som metode til videnskabelig viden baseret på menneskelige evner abstrakt undersøgt tegn eller egenskaber ved forskellige varer, fænomener og installer visse forhold mellem dem.

Selvom videnskabsmænd har brugt det i lang tid ved denne metode først fra midten af 1800-tallet. modellering er erobrende vedvarende anerkendelse fra videnskabsmænd og ingeniører. I forbindelse med udviklingen af elektronik og kybernetik bliver modellering til yderst effektiv forskningsmetode.

Takket være brugen af modelleringsmønstre af virkeligheden, der kunne studeres i originalen kun ved observation, bliver de tilgængelige eksperimentel forskning. En mulighed opstår gentagelse i en model af fænomener svarende til unikke naturprocesser eller det offentlige liv.

Hvis vi betragter videnskabens og teknologiens historie ud fra brugen af visse modeller, så kan vi konstatere, at i de tidlige stadier af udviklingen af videnskab og teknologi blev der brugt materielle, visuelle modeller. Efterfølgende mistede de gradvist, det ene efter det andet, de specifikke træk ved originalen blev mere og mere abstrakt karakter. I øjeblikket alt højere værdi erhverver en søgning efter modeller baseret på logiske grunde. Eksisterer mange muligheder klassificering af modeller. Efter vores mening er den mest overbevisende mulighed følgende:

EN) naturlig modeller (eksisterer i naturen i naturlig form). Indtil videre har ingen af de strukturer skabt af mennesket ikke kan konkurrere med naturlige strukturer i henhold til kompleksiteten af de problemer, der skal løses. Der er videnskab bionik, hvis formål er at studere unikke naturmodeller med henblik på yderligere at bruge den tilegnede viden ved skabelse kunstige enheder . Det er for eksempel kendt, at skaberne af modellen af formen af en ubåd tog kropsformen af en delfin som en analog, når de designede de første flyvende køretøjer, blev en model af fuglenes vingefang brugt osv.;

b) materiale og teknisk modeller (formindsket eller forstørret, fuld gengivelse af originalen). Samtidig skelner eksperter mellem: a) modeller skabt for at gengive de rumlige egenskaber af det undersøgte objekt (modeller af huse, distriktsbygninger osv.); b) modeller, der gengiver dynamikken af de undersøgte objekter, regelmæssige relationer, mængder, parametre (modeller af flyvemaskiner, skibe, platiner osv.).

Endelig er der en tredje type model - c) ikoniske modeller, herunder matematik. Ikonisk modellering tillader forenkle emnet, der studeres, fremhæve i det de strukturelle sammenhænge, der mest interesseret i forsker. Taber til materialetekniske modeller i sigtbarhed, ikoniske modeller vinde på grund af mere dyb penetration ind i strukturen af det fragment af objektiv virkelighed, der studeres.

Ja, med hjælpen skiltesystemer formår at forstå essensen så komplekse fænomener, som strukturen af atomkernen, elementarpartikler, universet. Derfor er brugen af ikoniske modeller særligt vigtigt inden for de områder af naturvidenskab og teknologi, hvor de beskæftiger sig med studiet yderst generel forbindelser, relationer, strukturer.

Mulighederne for symbolsk modellering er især blevet udvidet på grund af computernes fremkomst. Der er opstået muligheder for at konstruere komplekse tegn-matematiske modeller, der gør det muligt at vælge de mest optimale værdier af mængderne af komplekse virkelige processer under undersøgelse og udføre beregningsmæssige eksperimenter på dem.

I løbet af forskningen opstår der ofte behov for at bygge forskellige modeller af de processer, der undersøges, lige fra reelle til konceptuelle og matematiske modeller.

Generelt, "opbygningen af ikke kun visuelle, men også konceptuelle og matematiske modeller ledsager processen med videnskabelig forskning fra dens begyndelse til slutningen, hvilket gør det muligt at fange hovedtrækkene i de undersøgte processer i et enkelt system af visuelle og abstrakte billeder."

15. Niveauer af videnskabelig viden: fakta, idé, hypotese, teori, videnskabeligt billede af verden.

Videnskab - dette er en form for åndelig aktivitet af mennesker rettet mod at producere viden om naturen, samfundet og selve viden med det umiddelbare mål at forstå sandheden og opdage objektive love baseret på generalisering reelle fakta i deres indbyrdes forhold, for at forudse tendenser i virkelighedens udvikling og bidrage til dens forandring.

Empirisk levende kontemplation (sanseerkendelse) dominerer det rationelle element og dets former (domme, begreber) er til stede her, men har en underordnet betydning. Tegn på empirisk viden: indsamling af fakta, deres generalisering, beskrivelse af observerede og eksperimentelle data, deres systematisering.

Teoretisk vidensniveau præget af overvægt af begreber, teorier, love. Sanseerkendelse elimineres ikke, men bliver et underordnet aspekt.

Den elementære form for videnskabelig viden er videnskabelig kendsgerning. Som en kategori af videnskab kan en kendsgerning betragtes som pålidelig viden om et individ. Videnskabelige kendsgerninger er genetisk relateret til menneskelig praktisk aktivitet. I videnskaben anerkendes ikke alle opnåede resultater som en kendsgerning, da det for at nå frem til objektiv viden om et fænomen er nødvendigt at udføre mange forskningsprocedurer og deres statistiske behandling.

Ide repræsenterer den uadskillelige enhed af begrebets subjektive form og dets objektive form. En sådan enhed opnås i højt udviklede levende organismer. En sådan organisme er på den ene side et virkeligt objekt, og på den anden side handler den kun på grundlag af sin subjektive idé om sig selv og verden omkring den.

Hypotese – Dette er den tilsigtede løsning på problemet. Som regel er en hypotese foreløbig, betinget viden om et mønster i det undersøgte emneområde eller om eksistensen af et eller andet objekt. Hovedbetingelsen, som en hypotese i videnskaben skal opfylde, er dens gyldighed. Denne egenskab adskiller en hypotese fra en mening.

Teori - den højeste, mest udviklede form for organisering af videnskabelig viden, som giver en holistisk afspejling af lovene i en bestemt virkelighedssfære og repræsenterer en symbolsk model for denne sfære. Denne model er opbygget således, at de egenskaber, der er af den mest generelle karakter, danner grundlaget for modellen, mens andre er underlagt de grundlæggende bestemmelser eller er afledt af dem efter logiske love.

Videnskabeligt billede af verden er et system af videnskabelige teorier, der beskriver virkeligheden. Videnskabelig teori- dette er systematiseret viden i sin helhed. Videnskabelige teorier forklarer mange akkumulerede videnskabelige fakta og beskrive et bestemt fragment af virkeligheden (f.eks. elektriske fænomener, mekanisk bevægelse, transformation af stoffer, udvikling af arter osv.) gennem et system af love. Hovedforskellen mellem en teori og en hypotese er pålidelighed, bevis. Selve begrebet teori har mange betydninger. En teori i strengt videnskabelig forstand er et system af allerede bekræftet viden, der omfattende afslører strukturen, funktionen og udviklingen af det undersøgte objekt, forholdet mellem alle dets elementer, aspekter og teorier.

Videnskabens funktioner.

Videnskab- dette er en historisk etableret form menneskelig aktivitet, er rettet mod viden og transformation af objektiv virkelighed, sådan åndelig produktion, som resulterer i målrettet udvalgte og systematiserede fakta, logisk verificerede hypoteser, generaliserende teorier, fundamentale og særlige love samt forskningsmetoder. Videnskab er samtidig et system af viden og dens åndelige produktion og praktisk aktivitet baseret på den.

Videnskabens funktioner skelnes afhængigt af generelt formål dens grene og deres rolle i udviklingen af omverdenen med et konstruktivt mål.

Videnskabens funktioner er kendetegnet ved forskernes hovedtyper af aktiviteter, deres hovedopgaver samt anvendelsesområdet for den erhvervede viden. Således kan videnskabens hovedfunktioner defineres som kognitive, ideologiske, industrielle, sociale og kulturelle.

Kognitiv funktionen er fundamental, givet af selve videnskabens væsen, hvis formål er at forstå naturen, mennesket og samfundet som helhed, samt at rationelt og teoretisk begribe verden, forklare processer og fænomener, opdage mønstre og love, lave forudsigelser osv. Denne funktion kommer ned til produktion af ny videnskabelig viden.

Verdensbillede funktion er i høj grad sammenflettet med kognitiv. De hænger sammen, da dets mål er at udvikle et videnskabeligt billede af verden og et tilsvarende verdensbillede. Denne funktion indebærer også studiet af en persons rationalistiske holdning til verden, udviklingen af et videnskabeligt verdensbillede, hvilket betyder, at videnskabsmænd (sammen med filosoffer) skal udvikle videnskabelige verdensbilleder og tilsvarende værdiorienteringer.

Produktion funktion, som også kan kaldes en teknisk-teknologisk funktion, er nødvendig for indførelse af innovationer, nye former for organisering af processer, teknologier og videnskabelige innovationer i fremstillingsindustrier. I denne henseende bliver videnskaben til en produktiv kraft, der arbejder til gavn for samfundet, en slags butik, hvor nye ideer og deres implementering udvikles og implementeres. I denne henseende bliver videnskabsmænd endda nogle gange omtalt som produktionsmedarbejdere, som karakteriserer videnskabens produktionsfunktion så fuldt ud som muligt.

Social Funktionen er begyndt at skille sig særligt markant ud på det seneste. Dette skyldes resultaterne af den videnskabelige og teknologiske revolution. I denne henseende bliver videnskaben til en social kraft. Dette viser sig i situationer, hvor videnskabelige data bruges i udviklingen af sociale og økonomisk udvikling. Da sådanne planer og programmer er komplekse af natur, involverer deres udvikling et tæt samspil mellem forskellige grene af natur-, samfunds- og teknisk videnskab.

Kulturel Videnskabens (eller uddannelsens) funktioner bunder i, at videnskaben er et slags kulturelt fænomen, vigtig faktor udvikling af mennesker, deres uddannelse og opvækst. Videnskabelige resultater har væsentlig indflydelse på uddannelsesprocessen, indholdet af uddannelsesprogrammer, teknologier, metoder og uddannelsesform. Denne funktion implementeres gennem uddannelsessystemet, medierne og videnskabsmænds journalistiske og uddannelsesmæssige aktiviteter.

Ud over de anførte funktioner må vi ikke glemme gruppen af traditionelle funktioner, der ligger i den. Blandt dem:

Beskrivende funktion – indsamling og akkumulering af data og fakta. Enhver videnskab begynder med denne funktion (stadie), fordi den kan kun baseres på en stor mængde faktuelt materiale. Så f.eks. kunne videnskabelig kemi kun dukke op, når dens forgængere, alkymisterne, akkumulerede enormt faktuelt materiale om kemiske egenskaber forskellige stoffer.

Forklarende funktion – rettet mod at identificere årsag-virkning-forhold og afhængigheder, konstruere såkaldte "verdenslinjer" (forklare fænomener og processer, deres interne mekanismer)

Epistemologisk fungere; er rettet mod at opbygge et system af objektiv viden om egenskaberne ved relationer og processer af objektiv virkelighed. Den epistemologiske funktion er organisk iboende i videnskaben som kreativ aktivitet at få ny viden. Videnskabens opgave er forklaring - at opdage essensen af det objekt, der forklares, hvilket kun kan opnås gennem viden om dets relationer og forbindelser med andre entiteter eller dets interne relationer og forbindelser. Erkendelse kan også manifestere sig i form af hverdagsviden, kunstnerisk og endda religiøs udforskning af verden

Den generaliserende funktion er formuleringen af love og mønstre, der systematiserer og inkorporerer adskillige forskellige fænomener og fakta. Klassiske eksempler omfatter klassificeringen af biologiske arter af C. Linnaeus, evolutionsteorien af C. Darwin, den periodiske lov for D.I. Mendelev.

Prædiktiv funktion - videnskabelig viden giver os mulighed for at forudse hidtil ukendte nye processer og fænomener på forhånd. For eksempel blev planeterne Uranus, Neptun og Pluto opdaget, kan astronomer beregne Jordens kollision med en komet osv. med en nøjagtighed på sekunder. Videnskabens position i forhold til praksis er som udgangspunkt proaktiv. Videnskab har altid været grundlaget for teknik og teknologi. Eksempelvis brugen af computere, lasere, elektrokemiske bearbejdningsmetoder, kompositmaterialer mv. blev kun mulig takket være videnskabelig forskning. På samme tid inden for humaniora og samfundsvidenskab kan videnskabens førende funktion ikke altid realiseres på grund af det ekstremt komplekse forskningsobjekt. Eller prognostisk funktionen manifesteres i skabelsen, i henhold til kriterierne for videnskabelig rationalitet, af lovende modeller af de undersøgte objekter af alle mulige objekter.

Særlige metoder til videnskabelig viden omfatter procedurer for abstraktion og idealisering, hvorunder videnskabelige begreber dannes.

Abstraktion- mental distraktion fra alle egenskaber, forbindelser og relationer af det objekt, der undersøges, hvilket virker uvigtigt for denne teori.

Resultatet af abstraktionsprocessen kaldes abstraktion. Et eksempel på abstraktioner er begreber som punkt, linje, sæt osv.

Idealisering- dette er operationen med mentalt at fremhæve enhver egenskab eller relation, der er vigtig for en given teori (det er ikke nødvendigt, at denne egenskab virkelig eksisterer), og mentalt konstruere et objekt udstyret med denne egenskab.

Det er gennem idealisering, at sådanne begreber som "absolut sort krop", "ideal gas", "atom" i klassisk fysik osv. dannes. De ideelle genstande opnået på denne måde eksisterer faktisk ikke, da der i naturen ikke kan være genstande og fænomener, der kun har én egenskab eller kvalitet. Dette er hovedforskellen mellem ideelle objekter og abstrakte.

Formalisering- brug af specielle symboler i stedet for rigtige genstande.

Et slående eksempel formalisering er udbredt brug matematisk symbolik og matematiske metoder i naturvidenskab. Formalisering gør det muligt at undersøge et objekt uden direkte at adressere det og registrere de opnåede resultater i en kortfattet og klar form.

Brugen af symbolik sikrer et fuldstændigt overblik over et bestemt problemområde, korthed og klarhed i videnregistrering og undgår uklarhed i termer. Formaliseringens kognitive værdi ligger i, at den er et middel til at systematisere og afklare en teoris logiske struktur. En af de mest værdifulde fordele ved formalisering er dens heuristiske evner, især evnen til at detektere og bevise tidligere ukendte egenskaber ved de objekter, der studeres. Der er to typer formaliserede teorier: fuldt formaliserede og delvist formaliserede teorier. Fuldt formaliserede teorier er opbygget i en aksiomatisk deduktiv form med eksplicit angivelse af formaliseringssproget og brug af klare logiske virkemidler. I delvist formaliserede teorier bruges sproget og logiske midler til at udvikle en given videnskabelig disciplin, er ikke eksplicit registreret. På moderne scene udvikling af videnskab, er den domineret af delvist formaliserede teorier. Formaliseringsmetoden rummer store heuristiske muligheder. Formaliseringsprocessen er kreativ. Med udgangspunkt i et vist niveau af generalisering af videnskabelige fakta transformerer formalisering dem, afslører i dem sådanne træk, der ikke blev registreret på det indholdsintuitive niveau. Idealisering, abstraktion - udskiftning af individuelle egenskaber ved et objekt eller et helt objekt med et symbol eller tegn, mental distraktion fra noget for at fremhæve noget andet. Idealobjekter i videnskaben afspejler stabile forbindelser og egenskaber ved objekter: masse, hastighed, kraft osv. Men ideelle objekter har måske ikke rigtige prototyper i den objektive verden, dvs. Efterhånden som videnskabelig viden udvikles, kan nogle abstraktioner dannes ud fra andre uden brug af praksis. Derfor skelnes der mellem empiriske og ideelle teoretiske objekter. Idealisering er en nødvendig forudsætning for at konstruere en teori, eftersom systemet af idealiserede, abstrakte billeder bestemmer det særlige ved en given teori.

Modellering. En model er en mental eller materiel erstatning af de vigtigste aspekter af det objekt, der undersøges. En model er et specielt skabt menneskeligt objekt eller system, en enhed, der i en vis henseende efterligner og gengiver virkelige objekter eller systemer, der er genstand for videnskabelig forskning. Modellering bygger på analogier af egenskaber og forhold mellem originalen og modellen. Efter at have studeret de sammenhænge, der eksisterer mellem de størrelser, der beskriver modellen, overføres de derefter til originalen og drager dermed en plausibel konklusion om sidstnævntes adfærd. Modellering som en metode til videnskabelig viden er baseret på en persons evne til at abstrahere de undersøgte karakteristika eller egenskaber ved forskellige objekter og fænomener og etablere visse relationer mellem dem. Selvom videnskabsmænd længe har brugt denne metode, var det først fra midten af det 19. århundrede. modellering vinder stærk anerkendelse blandt videnskabsmænd og ingeniører. I forbindelse med udviklingen af elektronik og kybernetik bliver modellering ekstremt effektiv metode forskning. Takket være brugen af modellering af virkelighedens mønstre, som i originalen kun kunne studeres gennem observation, bliver de tilgængelige for eksperimentel forskning. Muligheden opstår for gentagne gentagelser i modellen af fænomener svarende til unikke processer i naturen eller det sociale liv. Hvis vi betragter videnskabens og teknologiens historie ud fra brugen af visse modeller, så kan vi konstatere, at i de tidlige stadier af udviklingen af videnskab og teknologi blev der brugt materielle, visuelle modeller. Efterfølgende mistede de gradvist, det ene efter det andet, originalens konkrete træk, og deres korrespondance med originalen fik en stadig mere abstrakt karakter. I øjeblikket bliver søgningen efter modeller baseret på logiske grundlag stadig vigtigere. Der er mange muligheder for at klassificere modeller. Efter vores mening er den mest overbevisende mulighed følgende: a) naturlige modeller (eksisterende i naturen i deres naturlige form). Indtil videre kan ingen af de strukturer skabt af mennesket konkurrere med naturlige strukturer med hensyn til kompleksiteten af de problemer, de løser. Der er videnskaben om bionik, hvis formål er at studere unikke naturlige modeller med det formål yderligere at bruge den erhvervede viden til at skabe kunstige enheder. Det er for eksempel kendt, at skaberne af modellen af formen af en ubåd tog kropsformen af en delfin som en analog, da de konstruerede den første fly der blev brugt en fugle-vingespændsmodel osv.; b) materialetekniske modeller (i formindsket eller forstørret form, fuldstændig gengivelse af originalen). Samtidig skelner eksperter mellem a) modeller skabt for at gengive de rumlige egenskaber af det objekt, der undersøges (modeller af huse, distriktsbygninger osv.); b) modeller, der gengiver dynamikken i de objekter, der undersøges, regelmæssige relationer, mængder, parametre (modeller af flyvemaskiner, skibe, plataner osv.). Endelig er der en tredje type modeller - c) symbolske modeller, herunder matematiske. Tegnmodellering gør det muligt at forenkle det emne, der undersøges, og at fremhæve de strukturelle sammenhænge, der interesserer forskeren mest. Mens de taber til materiale-tekniske modeller i form af klarhed, vinder ikoniske modeller på grund af dybere penetrering i strukturen af det fragment af objektiv virkelighed, der studeres. Ved hjælp af tegnsystemer er det således muligt at forstå essensen af så komplekse fænomener som strukturen af atomkernen, elementarpartiklerne og universet. Derfor er brugen af symbolske modeller særlig vigtig inden for de områder af videnskab og teknologi, hvor de beskæftiger sig med studiet af ekstremt generelle forbindelser, relationer og strukturer. Mulighederne for symbolsk modellering er især blevet udvidet på grund af computernes fremkomst. Der er opstået muligheder for at konstruere komplekse tegn-matematiske modeller, der gør det muligt at vælge de mest optimale værdier af mængderne af komplekse virkelige processer under undersøgelse og udføre langsigtede eksperimenter på dem. I løbet af forskningen opstår der ofte behov for at konstruere forskellige modeller af de processer, der undersøges, lige fra virkelige til konceptuelle og matematiske modeller. Generelt følger "konstruktionen af ikke kun visuelle, men også konceptuelle og matematiske modeller processen med videnskabelig forskning fra dens begyndelse til slutningen, hvilket gør det muligt at dække hovedtrækkene i de undersøgte processer i et enkelt system af visuelle og abstrakte billeder” (70. S. 96). Den historiske og logiske metode: den første gengiver udviklingen af et objekt under hensyntagen til alle de faktorer, der virker på det, den anden gengiver kun det generelle, det vigtigste i emnet i udviklingsprocessen.

Idealisering er en særlig form for abstraktion, som er den mentale introduktion af visse ændringer i det objekt, der studeres i overensstemmelse med forskningens mål. Som et resultat af sådanne ændringer kan nogle egenskaber, aspekter eller træk ved objekter for eksempel blive udelukket fra overvejelse. Et eksempel på denne type idealisering er den udbredte idealisering i mekanikken – et materielt punkt, og det kan betyde ethvert legeme, fra et atom til en planet.

En anden type idealisering er at give et objekt nogle egenskaber, som ikke er realiserbare i virkeligheden. Et eksempel på en sådan idealisering er en helt sort krop. Et sådant legeme er udstyret med den egenskab, som ikke eksisterer i naturen, at absorbere absolut al strålingsenergi, der falder på det, uden at reflektere noget og uden at lade noget passere gennem det.

Strålingsspektret af et helt sort legeme er et ideelt tilfælde, fordi det ikke er påvirket af hverken arten af emitterens stof eller tilstanden af dets overflade. Problemet med at beregne mængden af stråling, der udsendes af en ideel emitter - en absolut sort krop - blev taget op af Max Planck, som arbejdede på det i 4 år. I 1900 lykkedes det ham at finde en løsning i form af en formel, der korrekt beskrev den spektrale fordeling af energi af et udsendt sort legeme. Arbejdet med et idealiseret objekt var således med til at lægge grundlaget for kvanteteorien, som markerede en radikal revolution inden for videnskaben.

Tilrådeligheden af at bruge idealisering bestemmes af følgende omstændigheder:

For det første er idealisering passende, når de virkelige objekter, der skal studeres, er tilstrækkeligt komplekse til de tilgængelige teoretiske midler, især matematisk analyse, og i forhold til det idealiserede tilfælde er det muligt ved at anvende disse midler at konstruere og udvikle en teori, der under visse betingelser og formål er effektiv til at beskrive disse virkelige objekters egenskaber og adfærd;

for det andet er det tilrådeligt at bruge idealisering i tilfælde, hvor det er nødvendigt at udelukke visse egenskaber og forbindelser af det undersøgte objekt, uden hvilke det ikke kan eksistere, men som skjuler essensen af de processer, der forekommer i det. Et komplekst objekt præsenteres som i en "renset" form, hvilket gør det lettere at studere. Et eksempel er Sadi Carnots ideelle dampmaskine;

for det tredje er det tilrådeligt at bruge idealisering, når de egenskaber, aspekter, forbindelser af det objekt, der undersøges, som er udelukket fra overvejelse, ikke påvirker dets essens inden for rammerne af denne undersøgelse. Således, hvis det i en række tilfælde er muligt og tilrådeligt at overveje atomer i form af et materielt punkt, så er en sådan idealisering uacceptabel, når man studerer atomets struktur.

Hvis der er forskellige teoretiske tilgange, så er det også muligt forskellige muligheder idealisering. Som et eksempel kan vi nævne tre forskellige begreber om "ideal gas", dannet under indflydelse af forskellige teoretiske og fysiske begreber: Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac. Imidlertid viste alle tre idealiseringsmuligheder opnået i dette tilfælde at være frugtbare i undersøgelsen af gastilstande af forskellig art. Således blev den ideelle Maxwell-Boltzmann-gas grundlaget for undersøgelser af almindelige molekylært fordærvede gasser lokaliseret ved tilstrækkeligt høje temperaturer; Bose-Einstein idealgassen blev brugt til at studere fotonisk gas, og Fermi-Dirac idealgassen hjalp med at løse en række elektrongasproblemer.

Idealisering giver i modsætning til ren abstraktion mulighed for et element af sansemæssig klarhed. Den sædvanlige abstraktionsproces fører til dannelsen af mentale abstraktioner, der ikke har nogen klarhed. Denne egenskab ved idealisering er meget vigtig for implementeringen af en sådan specifik metode til teoretisk viden, som er et tankeeksperiment.

Et tankeeksperiment er en mental udvælgelse af visse forsyninger, situationer der gør det muligt at opdage nogle vigtige funktioner objektet under undersøgelse. Et tankeeksperiment involverer at operere med et idealiseret objekt, som består i den mentale udvælgelse af bestemte positioner og situationer, der gør det muligt at opdage nogle vigtige træk ved det undersøgte objekt. Dette afslører en vis lighed mellem et tankeeksperiment og et rigtigt. Desuden bliver ethvert virkeligt eksperiment, før det udføres i praksis, først "udspillet" af forskeren mentalt i tanke- og planlægningsprocessen.

Samtidig spiller tankeeksperimenter også en selvstændig rolle i videnskaben. Samtidig med at det opretholder ligheder med det virkelige eksperiment, er det på samme tid væsentligt forskelligt fra det. Denne forskel er som følger:

Et rigtigt eksperiment er en metode forbundet med praktisk, "instrumentel" viden om verden omkring os. I et tankeeksperiment opererer forskeren ikke med materielle objekter, men med deres idealiserede billeder, og selve operationen udføres i hans bevidsthed, dvs. rent spekulativt, uden nogen logistisk støtte.

I et rigtigt eksperiment er man nødt til at tage højde for reelle fysiske og andre begrænsninger for undersøgelsesobjektets adfærd. I den forbindelse har et tankeeksperiment en klar fordel i forhold til et rigtigt eksperiment. I et tankeeksperiment kan du abstrahere fra virkningen af uønskede faktorer ved at udføre det i en idealiseret, "ren" form.

I videnskabelig viden kan der være tilfælde, hvor det, når man studerer visse fænomener og situationer, viser sig at være fuldstændig umuligt at udføre rigtige eksperimenter. Dette hul i viden kan kun udfyldes af et tankeeksperiment.

Et tydeligt eksempel på rollen tankeeksperiment er historien om opdagelsen af fænomenet friktion. I et årtusinde herskede Aristoteles' koncept, som sagde, at et legeme i bevægelse stopper, hvis kraften, der skubber det, ophører. Beviset var vognens eller kuglens bevægelse, som stoppede af sig selv, hvis stødet ikke blev fornyet.

Galileo formåede gennem et tankeeksperiment at forestille sig ved trin-for-trin idealisering perfekt overflade og opdag loven om bevægelsesmekanik. "Loven om inerti," skrev A. Einstein og L. Infeld, "kan ikke udledes direkte fra eksperimentet, den kan udledes spekulativt - ved tænkning forbundet med observation." Dette eksperiment kan aldrig udføres i virkeligheden, selvom det fører til en dyb forståelse af de faktiske processer.

Et tankeeksperiment kan have stor heuristisk værdi til at hjælpe med at fortolke ny viden opnået rent matematisk. Dette bekræftes af mange eksempler fra videnskabshistorien. Et af dem er W. Heisenbergs tankeeksperiment, der sigter mod at afklare usikkerhedsforholdet. I dette tankeeksperiment blev usikkerhedsrelationen fundet gennem abstraktion, hvorved elektronens integrerede struktur blev opdelt i to modsætninger: en bølge og et blodlegeme. Således betød sammenfaldet mellem resultatet af tankeeksperimentet og det opnåede resultat matematisk bevis for den objektivt eksisterende inkonsistens af elektronen som en integreret materialedannelse og gjorde det muligt at forstå dens essens.

Idealiseringsmetoden, der er meget frugtbar i mange tilfælde, har samtidig visse begrænsninger. Udviklingen af videnskabelig viden tvinger os nogle gange til at opgive tidligere eksisterende idealiseringer. For eksempel opgav Einstein sådanne idealiseringer som "absolut rum" og "absolut tid." Derudover er enhver idealisering begrænset til et specifikt område af fænomener og tjener kun til at løse visse problemer.

Idealisering i sig selv, selvom det kan være frugtbart og endda føre til videnskabelig opdagelse, er endnu ikke tilstrækkeligt til at gøre denne opdagelse. Her spiller de teoretiske principper, som forskeren går ud fra, en afgørende rolle. Således førte idealiseringen af dampmaskinen, med succes udført af Sadi Carnot, ham til opdagelsen af den mekaniske ækvivalent af varme, som han ikke kunne opdage, fordi han troede på eksistensen af kalorie.

Grundlæggende positiv værdi idealisering som metode til videnskabelig viden ligger i, at de teoretiske konstruktioner, der opnås på grundlag heraf, så gør det muligt effektivt at studere virkelige objekter og fænomener. Forenklinger opnået gennem idealisering letter skabelsen af en teori, der afslører lovene for det undersøgte område af fænomener i den materielle verden. Hvis teorien som helhed beskriver virkelige fænomener korrekt, så er de bagvedliggende idealiseringer også legitime.

Formalisering. Videnskabens sprog.

Formalisering refererer til en særlig tilgang i videnskabelig viden, som består i brugen af specielle symboler, som gør det muligt at flygte fra studiet af virkelige objekter, fra indholdet af de teoretiske bestemmelser, der beskriver dem, og i stedet operere med et bestemt sæt af symboler (tegn). Et eksempel på formalisering er en matematisk beskrivelse.

For at bygge et formelt system, skal du bruge:

1) indstilling af alfabetet, dvs. et bestemt sæt af tegn;

2) fastsættelse af reglerne for, hvordan "ord" og "formler" kan opnås fra de indledende tegn i dette alfabet;

3) opstilling af regler, hvorefter man kan bevæge sig fra nogle ord og formler i et givet system til andre ord og formler (de såkaldte inferensregler).

Fordelen ved formalisering er at sikre kortheden og klarheden i registreringen af videnskabelig information, hvilket åbner store muligheder for at arbejde med den. Det er usandsynligt, at det ville have været muligt med succes at bruge for eksempel Maxwells teoretiske konklusioner, hvis de ikke var blevet kompakt udtrykt i form af matematiske ligninger, men beskrevet ved hjælp af almindeligt naturligt sprog.

Selvfølgelig er et formaliseret sprog ikke så rigt og fleksibelt som et naturligt, men det er ikke tvetydigt (polysemi), men har entydig semantik. Et formaliseret sprog har således egenskaben af at være monosemisk. Den voksende brug af formalisering som metode til teoretisk viden er ikke kun forbundet med udviklingen af matematik. Kemi har også sin egen symbolik sammen med reglerne for driften af den. Det er en af varianterne af et formaliseret kunstigt sprog.

Sprog moderne videnskab adskiller sig væsentligt fra det naturlige menneskelige sprog. Den indeholder mange specielle udtryk og udtryk, den bruger i vid udstrækning formaliseringsmidler, blandt hvilke den centrale plads hører til matematisk formalisering. Med udgangspunkt i videnskabens behov, div kunstige sprog designet til at løse visse problemer. Hele sættet af kunstige formaliserede sprog, der skabes og skabes, er inkluderet i videnskabens sprog og danner et kraftfuldt middel til videnskabelig viden.

Samtidig skal man huske på, at skabelsen af et enkelt formaliseret videnskabeligt sprog ikke er muligt. Samtidig kan formaliserede sprog ikke være den eneste form for sprog i moderne videnskab, fordi ønsket om maksimal tilstrækkelighed kræver brug af uformaliserede sprogformer. Men i det omfang tilstrækkelighed er utænkelig uden nøjagtighed, er tendensen til stigende formalisering af alle sprog og især naturvidenskaberne objektiv og progressiv.

- 23,78 Kb

Specifikke og grundlæggende metoder til teoretisk viden: abstraktion, idealisering, formalisering, tankeeksperiment.

1. Abstraktion. Opstigning fra det abstrakte til det konkrete.

Erkendelsesprocessen begynder altid med overvejelsen af specifikke, sanselige genstande og fænomener, deres ydre tegn, egenskaber og forbindelser. Kun som et resultat af at studere det sanselige konkrete kommer en person til nogle generaliserede ideer, begreber, til bestemte teoretiske positioner, dvs. videnskabelige abstraktioner. At opnå disse abstraktioner er forbundet med kompleks abstraherende tænkningsaktivitet.

I abstraktionsprocessen er der en afvigelse (opstigning) fra sanseligt opfattede konkrete objekter (med alle deres egenskaber, sider osv.) til abstrakte ideer om dem gengivet i tænkningen. I dette tilfælde fordamper den sanselige konkrete opfattelse så at sige "... til niveauet for abstrakt definition" 1 . Abstraktion består derfor i mental abstraktion fra nogle - mindre betydningsfulde - egenskaber, aspekter, træk ved det objekt, der studeres, med den samtidige udvælgelse og dannelse af et eller flere væsentlige aspekter, egenskaber, træk ved dette objekt. Resultatet opnået i abstraktionsprocessen kaldes abstraktion (eller udtrykket "abstrakt" bruges - i modsætning til konkret).

I videnskabelig viden er abstraktioner af identifikation og isolerende abstraktioner for eksempel meget brugt. Abstraktion af identifikation er et begreb, der opnås som et resultat af at identificere et bestemt sæt af objekter (mens der abstraheres fra en række individuelle egenskaber, karakteristika ved disse objekter) og kombinere dem i en særlig gruppe. Et eksempel er grupperingen af hele mangfoldigheden af planter og dyr, der lever på vores planet i specielle typer, slægter, ordrer osv. Isolerende abstraktion opnås ved at isolere visse egenskaber og relationer, der er uløseligt forbundet med objekter i den materielle verden til uafhængige enheder ("stabilitet", "opløselighed", "elektrisk ledningsevne" osv.).

Overgangen fra det sansekonkrete til det abstrakte er altid forbundet med en vis forenkling af virkeligheden. Samtidig med opstigning fra det sansekonkrete til det abstrakte, teoretiske, får forskeren mulighed for bedre at forstå det undersøgte objekt og afsløre dets essens. I dette tilfælde finder forskeren først hovedforbindelsen (forholdet) til det objekt, der undersøges, og sporer derefter, trin for trin, hvordan det ændrer sig under forskellige forhold, opdager nye forbindelser, etablerer deres interaktioner og reflekterer på denne måde i dets hele essensen af det objekt, der studeres.

Overgangen fra sensorisk-empiriske, visuelle ideer om de fænomener, der studeres, til dannelsen af visse abstrakte, teoretiske strukturer, der afspejler essensen af disse fænomener, ligger til grund for udviklingen af enhver videnskab.

Da det konkrete (dvs. virkelige objekter, processer i den materielle verden) er en samling af mange egenskaber, aspekter, interne og eksterne relationer og relationer, er det umuligt at kende det i al dets mangfoldighed, forblive på stadiet af sanseerkendelse og begrænse os til det. Derfor er der behov for en teoretisk forståelse af det konkrete, altså en opstigning fra det sansekonkrete til det abstrakte.

Men dannelsen af videnskabelige abstraktioner og generelle teoretiske positioner er ikke videns ultimative mål, men er kun et middel til dybere, mere alsidig viden om det konkrete. Derfor er yderligere bevægelse (opstigning) af viden fra det opnåede abstrakte tilbage til det konkrete nødvendigt. Den viden om det konkrete, der opnås på dette forskningsstadium, vil være kvalitativt anderledes sammenlignet med den, der var tilgængelig på sansekognitionsstadiet. Med andre ord, det konkrete i begyndelsen af erkendelsesprocessen (sansekonkret, som er dens udgangspunkt) og det konkrete, forstået i slutningen af den kognitive proces (det kaldes logisk-konkret, hvilket understreger rollen som abstrakt tænkning i sin forståelse) er fundamentalt forskellige fra hinanden.

Det logisk-konkrete er det konkrete, teoretisk gengivet i forskerens tænkning, i al dets indholdsrigdom.

Den rummer i sig selv ikke blot det sanseligt opfattede, men også noget skjult, utilgængeligt for sanseopfattelsen, noget væsentligt, naturligt, kun forstået ved hjælp af teoretisk tænkning, ved hjælp af visse abstraktioner.

Metoden til opstigning fra det abstrakte til det konkrete bruges i konstruktionen af forskellige videnskabelige teorier og kan bruges både offentligt og i naturvidenskab. For eksempel, i teorien om gasser, efter at have identificeret de grundlæggende love for en ideel gas - Clapeyrons ligninger, Avogadros lov osv., går forskeren til de specifikke interaktioner og egenskaber af rigtige gasser, karakteriserer deres væsentlige aspekter og egenskaber. Efterhånden som vi dykker dybere ned i det konkrete, introduceres nye abstraktioner, som fungerer som en dybere afspejling af objektets essens. I processen med at udvikle teorien om gasser fandt man således ud af, at de ideelle gaslove kun karakteriserer virkelige gassers opførsel ved lave tryk. Dette skyldtes det faktum, at den ideelle gasabstraktion negligerer tiltrækningskræfterne mellem molekyler. At tage disse kræfter i betragtning førte til formuleringen af Van der Waals' lov. Sammenlignet med Clapeyrons lov udtrykte denne lov essensen af gassers adfærd mere specifikt og dybt.

2. Idealisering. Tankeeksperiment.

Den mentale aktivitet af en forsker i processen med videnskabelig viden omfatter en særlig type abstraktion, som kaldes idealisering. Idealisering er den mentale introduktion af visse ændringer i det objekt, der undersøges i overensstemmelse med forskningens mål.

Som et resultat af sådanne ændringer kan nogle egenskaber, aspekter eller træk ved objekter for eksempel blive udelukket fra overvejelse. Således indebærer den udbredte idealisering i mekanikken, kaldet et materielt punkt, en krop blottet for enhver dimension. Et sådant abstrakt objekt, hvis dimensioner er forsømt, er praktisk, når man beskriver bevægelsen af en lang række materielle objekter fra atomer og molekyler til planeterne i solsystemet.

Ændringer i et objekt, opnået i processen med idealisering, kan også foretages ved at udstyre det med nogle særlige egenskaber, som ikke er gennemførlige i virkeligheden. Et eksempel er den abstraktion, der introduceres i fysikken gennem idealisering, kendt som en absolut sort krop (en sådan krop er udstyret med den egenskab, som ikke eksisterer i naturen, at absorbere absolut al strålingsenergi, der falder på den, uden at reflektere noget eller lade noget gå igennem det).

Tilrådeligheden af at bruge idealisering bestemmes af følgende omstændigheder:

For det første er idealisering passende, når de virkelige objekter, der skal studeres, er tilstrækkeligt komplekse til de tilgængelige midler til teoretisk, især matematisk, analyse, og i forhold til det idealiserede tilfælde er det muligt, ved at anvende disse midler, at bygge og udvikle en teori, der er effektiv under visse forhold og formål." , for at beskrive disse rigtige objekters egenskaber og adfærd. Sidstnævnte bekræfter i bund og grund idealiseringens frugtbarhed og adskiller den fra frugtesløs fantasi” 2.

For det andet er det tilrådeligt at bruge idealisering i tilfælde, hvor det er nødvendigt at udelukke visse egenskaber og forbindelser af det undersøgte objekt, uden hvilke det ikke kan eksistere, men som skjuler essensen af de processer, der forekommer i det. Et komplekst objekt præsenteres som i en "renset" form, hvilket gør det lettere at studere.

For det tredje er det tilrådeligt at bruge idealisering, når egenskaberne, aspekterne og forbindelserne af det objekt, der undersøges, som er udelukket fra overvejelse, ikke påvirker dets essens inden for rammerne af denne undersøgelse. På samme tid rigtige valg tilladeligheden af en sådan idealisering spiller en meget vigtig rolle.

Det skal bemærkes, at karakteren af idealisering kan være meget forskellig, hvis der er forskellige teoretiske tilgange til studiet af et fænomen. Som eksempel kan vi pege på tre forskellige begreber om "ideal gas", dannet under indflydelse af forskellige teoretiske og fysiske begreber: Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein og Fermi-Dirac. Men alle tre idealiseringsmuligheder opnået i dette tilfælde viste sig at være frugtbare i undersøgelsen af gastilstande af forskellig art: Maxwell-Boltzmann idealgassen blev grundlaget for undersøgelser af almindelige fordærvede molekylære gasser placeret ved ret høje temperaturer; Bose-Einstein idealgassen blev brugt til at studere fotonisk gas, og Fermi-Dirac idealgassen hjalp med at løse en række elektrongasproblemer.

Da idealisering er en form for abstraktion, tillader det et element af sansemæssig klarhed (den sædvanlige abstraktionsproces fører til dannelsen af mentale abstraktioner, der ikke har nogen klarhed). Denne egenskab ved idealisering er meget vigtig for implementeringen af en sådan specifik metode til teoretisk viden, som er et tankeeksperiment (det kaldes også mental, subjektiv, imaginær, idealiseret).

Et tankeeksperiment involverer at operere med et idealiseret objekt (erstatning af et virkeligt objekt i abstraktion), som består i den mentale udvælgelse af bestemte positioner og situationer, der gør det muligt at opdage nogle vigtige træk ved det undersøgte objekt. Dette afslører en vis lighed mellem et mentalt (idealiseret) eksperiment og et virkeligt. Desuden bliver ethvert virkeligt eksperiment, før det udføres i praksis, først "udspillet" af forskeren mentalt i tanke- og planlægningsprocessen. I dette tilfælde fungerer tankeeksperimentet som en foreløbig ideel plan for et rigtigt eksperiment.

Den videnskabelige aktivitet af Galileo, Newton, Maxwell, Carnot, Einstein og andre videnskabsmænd, der lagde grundlaget for moderne naturvidenskab, vidner om tankeeksperimenternes betydningsfulde rolle i dannelsen af teoretiske ideer. Historien om fysikkens udvikling er rig på fakta om brugen af tankeeksperimenter. Et eksempel er Galileos tankeeksperimenter, som førte til opdagelsen af inertiloven. "...Inertiloven," skrev A. Einstein og L. Infeld, "kan ikke udledes direkte fra eksperimentet, den kan udledes spekulativt - ved tænkning forbundet med observation. Dette eksperiment kan aldrig udføres i virkeligheden, selvom det fører til en dyb forståelse af faktiske eksperimenter." 3

Et tankeeksperiment kan have stor heuristisk værdi til at hjælpe med at fortolke ny viden opnået rent matematisk. Dette bekræftes af mange eksempler fra videnskabshistorien.

Idealiseringsmetoden, som i mange tilfælde viser sig at være meget frugtbar, har samtidig visse begrænsninger. Derudover er enhver idealisering begrænset til et specifikt område af fænomener og tjener kun til at løse visse problemer. Dette kan tydeligt ses af eksemplet med den ovennævnte idealisering af den "absolut sorte krop".

Den væsentligste positive betydning af idealisering som videnskabelig vidensmetode er, at de teoretiske konstruktioner opnået på grundlag heraf gør det muligt effektivt at studere virkelige objekter og fænomener. Forenklinger opnået gennem idealisering letter skabelsen af en teori, der afslører lovene for det undersøgte område af fænomener i den materielle verden. Hvis teorien som helhed beskriver virkelige fænomener korrekt, så er de bagvedliggende idealiseringer også legitime.

3. Formalisering.

Denne teknik består i at konstruere abstrakte matematiske modeller, der afslører essensen af de virkelighedsprocesser, der studeres. Ved formalisering overføres ræsonnementer om objekter til planet for at operere med tegn (formler). Relationer mellem tegn erstatter udsagn om genstandes egenskaber og relationer. På denne måde skabes en generaliseret tegnmodel af et bestemt emneområde, som gør det muligt at opdage strukturen af forskellige fænomener og processer, mens man abstraherer fra sidstnævntes kvalitative karakteristika. Afledningen af nogle formler fra andre i henhold til de strenge regler for logik og matematik repræsenterer en formel undersøgelse af hovedkarakteristikaene for strukturen af forskellige, nogle gange meget fjerne fænomener.

Et slående eksempel på formalisering er de matematiske beskrivelser af forskellige objekter og fænomener, der er meget anvendt i videnskaben, baseret på relevante materielle teorier. Samtidig er den anvendte matematiske symbolik ikke kun med til at konsolidere eksisterende viden om de genstande og fænomener, der studeres, men fungerer også som en slags redskab i processen med at videre kendskab til dem.

For at bygge et formelt system er det nødvendigt: a) at specificere et alfabet, dvs. et bestemt sæt tegn; b) fastsættelse af reglerne for, hvordan "ord" og "formler" kan opnås fra de indledende tegn i dette alfabet; c) opstilling af regler, hvorved man kan gå fra nogle ord og formler i et givet system til andre ord og formler (de såkaldte inferensregler).

Som følge heraf skabes et formelt tegnsystem i form af et bestemt kunstigt sprog. En vigtig fordel ved dette system er muligheden for inden for dets rammer at udføre undersøgelsen af ethvert objekt på en rent formel måde (der opererer med tegn) uden direkte at adressere dette objekt.

En anden fordel ved formalisering er at sikre kortheden og klarheden af registrering af videnskabelig information, hvilket åbner store muligheder for at arbejde med den.

Jobbeskrivelse