Предпосылки возникновения и постановки проблем

Научная проблема представляет собой результат осознания возникшей в науке проблемной ситуации, связанной с труд­ностью развития дальнейшего познания. Об этом свидетель­ствует этимология древнегреческого слова problema, озна­чающего преграду, трудность или задачу. Обычно под задачей подразумевают либо частную, конкретную проблему, которая возникает при решении сложной, разветвленной проблемы, либо вопрос, на который существует готовый ответ. Именно в последнем смысле вопросы рассматриваются в практике обуче­ния, когда они используются для проверки усвоения учебного материала. Понятие о задаче как части общей проблемы, для которой существует единая парадигма, близко по смыслу реше­нию головоломок в понятии нормальной науки Т. Куна.

Анализ проблемной ситуации в конечном счете и приводит к постановке новых проблем, что в свою очередь требует необ­ходимость их выбора. Именно выбор определяет не только по­следовательность решения проблем, но и направление даль­нейшего научного поиска в целом. Действительно, любое ис­следование оптимально призвано решить определенную про­блему, которая в свою очередь влечет множество других про­блем. Как справедливо замечает Луи де Бройль: «Каждый успех нашего познания ставит больше проблем, чем решает»¹.

Последовательность выдвижения проблем в ходе научного поиска, согласно Попперу, может быть представлена следую­щей схемой:

Р/-> ТТ-* ЕЕ-> Р₂,

где Pj обозначает исходную проблему, ТТ — пробную теорию (tentative theory), ЕЕ — элиминацию ошибок теории (error — elimination) и Р₂ — новую проблему².

¹ Бройль де Л. По тропам науки. — М.: Изд-во иностр. лит., 1962. — С. 317.

² Popper К. Objective Knowledge. An Evolutionare Approach — Oxford, 1972. — P.287.

Под пробной теорией следует понимать гипотезу (в крайнем случае гипотетико-дедуктивную систему), устранение ошибок которой приводит к новой проблеме, а разрешение последней — к другой проблеме. Этот процесс в принципе нельзя считать завершенным даже тогда, когда в результате многократных проверок найдена достаточно обоснованная и общепризнанная теория, которую зачастую рассматривают как окончательно ис­тинную и не нуждающуюся в дальнейшем развитии. Такой теорией считалась, например, классическая механика Ньютона, признававшаяся почти полтора столетия парадигмой исследо­вания в классической физике. Однако рано или поздно в лю­бой естественно-научной или фактуальной теории обнаружи­ваются определенные дефекты, связанные прежде всего с неа­декватностью некоторых ее выводов при сопоставлении с дей­ствительностью. Отчетливее всего эта неадекватность выявляет­ся при попытках распространения теории за прежние границы ее применимости. Так, например, принципы классической ме­ханики оказались несостоятельными при исследовании термо­динамических и электромагнитных процессов классической физики, не говоря уже о явлениях, изучаемых в квантовой фи­зике и в теории относительности.

Неадекватность теории действительности, наличие ано­мальных фактов, противоречащих теории, сначала может быть обнаружено в прежней области ее применения. Это также ста­вит проблемы перед учеными. Однако от старых теорий, хоро­шо обоснованных и проверенных с помощью соответствующих наблюдений и экспериментов, никогда полностью не отказы­ваются в науке. Как отмечалось выше, их стараются вначале модифицировать так, чтобы они оказались способными объяс­нить вновь обнаруженные аномальные факты. Когда же это не удается, возникает проблема поиска новой теории, которая в результате оказывается более глубокой и общей, чем прежняя. Так, например, общая теория относительности явилась даль­нейшим развитием и обобщением классической теории тяготе­ния, а квантовая механика — классической механики Ньютона. Хотя такое обобщение отнюдь не сводится к формально­логической операции расширения объемов понятий классиче­ских теорий, тем не менее их понятия и принципы оказывают­ся предельными или частйыми случаями понятий и принципов новых неклассических теорий. С этой точки зрения, выдвиже­ние и постановка новых проблем в наиболее развитых науках тесно связана с обобщением прежних теорий. Поэтому устране-

ние дефектов прежних теорий в приведенной выше схеме Поп-пера в конечном итоге сводится либо к модификации старых теорий, либо х поиску новых, более общих теорий. В связи с этим нам бы хотелось обратить внимание читателей на то, что в отечественной литературе, в частности популярной, нередко при анализе возникновения проблем и развития научного зна­ния в целом, обычно чрезмерно подчеркивается их детермини­рованность потребностями общественной практики, задачами совершенствования производительных сил и социальных отно­шений в обществе. В общей форме с таким утверждением нель­зя не согласиться, но не следует забывать, что наука обладает относительной самостоятельностью развития, которая выра­жается в автономном процессе возникновения и развития ее проблем, понятий и теорий.

В настоящее время вряд ли кто будет связывать появление каждой проблемы в науке с потребностями практики, хотя та­кие подходы к развитию науки с позиций экономического де­терминизма в прошлом встречались неоднократно. Нельзя, ко­нечно, отрицать определяющей роли общественной практики, потребностей материального производства и социальной жизни в развитии научного познания в целом, и особенно в период становления самой науки. Даже сейчас немало проблем в есте­ствознании и технических науках возникает лод воздействием запросов материального производства, совершенствования его технологии, повышения качества выпускаемой продукции и улучшения условий труда. Такие крупнейшие достижения со­временной научно-технической революции, как овладение атомной энергией, освоение космоса, автоматизация и механи­зация технологических процессов, широкое внедрение про­мышленных роботов и компьютеризация — вот далеко не пол­ный перечень тех результатов, которых удалось добиться имен­но благодаря постановке проблем и задач со стороны произ­водства и общественной практики в целом. Однако сама поста­новка и тем более решение этих проблем стали возможны благодаря наличию определенного теоретического «задела» в соответствующих отраслях научного знания. Это, конечно, не означает того, что в этих науках уже существовали готовые от­веты на вопросы, поставленные практикой, но тем не менее имеющийся в них теоретический аппарат давал возможность

поставить новые проблемы, которые решали задачи, выдвину­тые современной практикой.

Ярким тому примером может служить практическая про­блема усовершенствования и автоматизации вычислительных процессов, ставшая особенно актуальной при расчетах косми­ческих аппаратов, ядерных реакторов и других сложных уст­ройств. Прежние механические средства вычисления в виде арифмометров и калькуляторов не обладали необходимым бы­стродействием, и поэтому возникла проблема создания элек­тронных вычислительных машин (ЭВМ), или компьютеров. Наряду с постановкой и решением чисто технических проблем возникли и теоретические проблемы создания программного обеспечения для них, в частности создания различных фор­мальных языков программирования. Основой для создания та­ких языков стала символическая, или математическая, логика, которая до этого успешно применялась для исследования про­блем оснований математики. Идеи и принципы математи­ческой логики способствовали точной постановке и эффек­тивному решению проблемы создания математического обеспе­чения для быстродействующих вычислительных средств, алго­ритмизации множества так называемых массовых проблем, до­пускающих точное описание с помощью логико-математичес­ких методов. Уже этот пример ясно свидетельствует, что в ре­альном процессе научного исследования практические и теоре­тические проблемы взаимодействуют друг с другом. Практиче­ская потребность, выраженная в форме четко поставленной проблемы, приводит к выдвижению чисто теоретических про­блем, решение которых способствует дальнейшему автономно­му, относительно самостоятельному развитию возникшей тео­рии. Результаты теоретических исследований либо непосред­ственно, либо чаще всего впоследствии находят применение при решении практических проблем.

Таким образом, процесс выдвижения проблем носит слож­ный, противоречивый и нередко запутанный характер, по­скольку в нем взаимодействуют не только практика и теория, но и различные другие факторы, такие, как интеллектуальный климат эпохи, ее мировоззрение и философия. В связи с этим интересно отметить, что нередко фундаментальные проблемы науки возникают под влиянием онтологических философских

Однако теория принятия решений вряд ли может приме­няться в процессе научного поиска новых идей универсального характера (законов, теорий, концепций) по той простой причи­не, что количество альтернатив для них не определено и ничем в точности не ограничено. С помощью определенных регуля­тивных принципов и эвристических методов число альтернатив можно было бы ограничить или выбрать более правдоподобные гипотезы, но при абстрактном подходе именно последние ока­зываются фактически наименее содержательными. Никакого систематического способа, ведущего к цели, в данном случае не существует. Поэтому на йтой стадии решающую роль в иссле­довании проблемы играет творческий поиск, опирающийся на опыт, талант и интуицию ученого.

Логико-математическая стадия разработ­ки проблем представляется наиболее ясной и обоснованной. Она сводится, во-первых, к проверке самой формулировки проблемы и предложенного ее решения на непротиворечивость, нетавтологичность и информативность. Эти требования состав­ляют минимально необходимые условия для того, чтобы счи­тать данную проблему научной, ибо противоречивые утвержде­ния, как уже упоминалось, не могут корректно использоваться для рассуждений, тавтологии не содержат конкретного, содер­жательного знания, а неинформативные гипотезы и теории не способствуют приращению нового знания, особенно эмпириче­ского. Во-вторых, для проверки полученного решения пробле­мы необходимо вывести из нее логические следствия, причем не столько любые, сколько допускающие эмпирические интер­претации, чтобы их можно было сопоставить с соответствую­щими эмпирическими результатами наблюдений или экспери­ментов. Этот аспект разработки проблем посредством исполь­зования логического вывода обычно признается как единствен­но возможный не только сторонниками дедуктивизма и крити­ческого рационализма, но и защитниками эмпиризма и логическо­го позитивизма. Именно на этой основе в 30-е гг. было выдвину­то противопоставление контекста обоснования контексту откры­тия, в связи с чем в западной философии науки исследования по логике и методологии были ограничены контекстом обосно­вания новых идей, гипотез и теорий.

Говоря об общем подходе к решению научных проблем, следует особо выделить вопрос об отношении между эмпириче­ским и теоретическим знанием в общем процессе постановки и

разработки проблем. Выше уже отмечалось, что ведущая роль в этом процессе принадлежит рациональному, теоретическому знанию, даже если оно выступает в неразвитой, примитивной форме догадки, предположения или даже предчувствия. Чтобы начать целенаправленный и систематический поиск новых фак­тов, надо, по крайней мере, располагать интуитивной догадкой или рабочей гипотезой, так как чтобы обнаружить что-то но­вое, надо знать что искать. Это, однако, вовсе не означает, что всякий конкретный процесс исследования в науке начинается всегда с догадки, предположения или гипотезы. Мы уже виде­ли, что после решения проблемы, открытия закона или по­строения теории, могут появиться новые факты, которые не объясняются существующим теоретическим знанием, и такой цикл перехода от теории к фактам, а от них к поиску новой теории, постоянно повторяется на протяжении более или менее длительного процесса исследования.

Сторонники эмпиризма обычно замечают именно эту сторо­ну процесса исследования, преувеличивают значение эмпири­ческого уровня в научном познании, роли в нем фактов, ре­зультатов наблюдений и опыта, вследствие чего главное внима­ние обращают на накопление, обобщение и систематизацию эмпирической информации. Соответственно этому, основным методом логической разработки проблем они признают индук­цию, ибо именно с ее помощью происходит расширение зна­ния, переход от частных случаев к общему заключению и вы­движение гипотезы для решения проблемы. Однако таким пу­тем могут быть решены лишь элементарные проблемы и най­дены простейшие законы о наблюдаемых свойствах и отноше­ниях предметов. Решение же сложных проблем требует обра­щения к теоретическим понятиям и законам, раскрытия внут­ренних механизмов протекания процессов и явлений, введения ненаблюдаемых объектов (таких, как атомы, элементарные час­тицы, гены и т.п.), а также образования теоретических понятий и установления теоретических утверждений и их систем. Таким образом, эмпирический и индуктивный подходы в лучшем слу­чае могут способствовать решению тех проблем научного по­знания, которые связаны с анализом наблюдаемых свойств и отношений окружающего мира и, следовательно, той стадией Исследования, которая приблизительно соответствует эмпири­ческому уровню познания-.

После резкой критики попыток обоснования индукции, предпринятой Д. Юмом, показавшим неокончательный и недо­стоверный характер ее заключений, многие исследователи на­учного метода обратились к испытанному средству достоверных дедуктивных умозаключений. Однако поскольку дедукция не расширяет нашего знания, в качестве ее посылок стали рас­сматриваться любые гипотезы, которые содержат проблемати­ческое знание и истинность которых должна быть проверена путем дедукции из него следствий и сравнения их непосред- ] ственно с реальными фактами наблюдений и результатами экс­периментов. Так возникла концепция гипотетико-дедуктивного метода, согласно которой задача не только логики, но и мето­дологии науки при решении проблем должна сводиться исклю­чительно к дедукции следствий из выдвинутых для этого гипо­тез или предположений. Как возникают при этом сами гипо­тезы, чем руководствуются ученые при их генерировании, ис­пользуют ли для этого какие-либо эвристические рассуждения и регулятивные принципы поиска — все это сторонники гипо-тетико-дедуктивного метода исключают из логического и мето­дологического анализа. Как уже отмечалось раньше, сторонни­ки критического рационализма и логического позитивизма все эти вопросы относят к компетенции психологии научного твор­чества. Нетрудно понять, что психологические аспекты связаны главным образом со стадией генерирования новых идей и ка­саются индивидуальных особенностей исследователей и не ох­ватывают интерсубъективных аспектов научного познания.

2.4. Решение проблем как показатель прогресса науки

Как бы ни полемизировали друг с другом различные на­правления в методологии науки, — все они не могут не при­знать важнейшей роли критического анализа при разработке проблем. Как только ученый осознает трудность, с которой он сталкивается в процессе исследования и сформулирует ее как проблему, он сразу же вовлекается в круг интересов опреде­ленного сообщества ученых, которые пытаются ее решить. Как правило, первоначальные решения редко достигают своей цели быстро, поскольку предположения и гипотезы, предлагаемые

для этого, бывают сравнительно неглубокими, неполными и недостаточно обоснованными. Ведь с первой попытки трудно оценить как возникшую трудность, так и средства и методы, предложенные для ее решения.

Вся дальнейшая разработка проблемы должна вестись в на­правлении критического анализа и оценки предложенной гипо­тезы или теоретической системы. Насколько адекватно они решают поставленную проблему, если решают, то целиком или частично, в какой степени решения согласуются с имеющимся эмпирическим и теоретическим знанием, допускают ли они логический вывод предсказаний и принципиальную возмож­ность их проверки. Таким образом, если первоначальная гипо­теза не опровергается данными наблюдений и экспериментов, то она нуждается в дальнейшей разработке и проверке. Дей­ствительно, в качестве гипотез в науке чаще всего выдвигаются универсальные, а не частные утверждения. Поэтому у нас нет гарантии в том, что подтвержденные некоторыми эмпириче­скими данными гипотезы не могут быть опровергнуты другими данными. Верификация Или подтверждение гипотезы всегда имеет лишь вероятностный, а не достоверный и окончательный характер. Поэтому в случае подтверждения гипотезы можно го­ворить лишь о той или иной степени ее правдоподобия, или логической вероятности. В связи с этим следует подчеркнуть, что в опытных или фактуалъных науках решение проблем нель­зя считать окончательным и исчерпывающим, исключая, разу­меется, тривиальные случаи. Вот почему каждая исследованная проблема здесь выдвигает множество новых, других проблем, и поэтому первоначальная проблема приобретает сложный и раз­ветвленный характер. Вследствие этого в прежнее решение часто приходится вносить уточнения, добавления и даже ко­ренные изменения, а иногда и целиком отказываться от перво­начального решения.

Чем больше и тщательнее мы разрабатываем проблему, тем яснее и полнее начинаем понимать, почему наши первоначаль­ные предположения и гипотезы оказываются неадекватными Для ее решения, каким требованиям должно удовлетворять это Решение, от каких дополнительных условий оно зависит и т.п. Очевидно, что по мере возникновения и последовательного Решения все новых проблем, будет расширяться и углубляться Наше знание об изучаемой действительности. Поэтому вполне Можно согласиться с К. Поппером в том, что «рост знания про-

исходит'от старых проблем к новым проблемам» ¹. Однако вряд ли можно принять вторую часть его тезиса, что такой рост всегда происходит «посредством проб и ошибок»². Несомненно, что смелые догадки, глубокие прозрения и интуиция играют важнейшую роль в процессе научного открытия, генерирования новых научных идей, но они всегда бывают подготовлены всей предшествующей деятельностью ученого или научного сооб­щества над решением проблем. Эта деятельность, особенно в индивидуальном плане, трудно поддается логическому и мето­дологическому анализу, но она всегда имеет осмысленный и рациональный характер. В науке критическому анализу и оцен­ке подвергаются не только уже сформулированные и готовые к проверке предположения, гипотезы и теоретические системы, но и те, которые предстоит еще выбрать среди множества воз­можных допущений.

Такой выбор существенно ограничивается принципом пре­емственности развития научного знания, ибо он элиминирует те предположения, которые не согласуются с ранее устано­вленными, хорошо проверенными и надежно подтвержденны­ми принципами, законами и теориями. С этой точки зрения, концепция роста научного знания, выдвигаемая Поппером, нам представляется недостаточно последовательной, а в ряде мо­ментов противоречащей реальной практике развития науки. Сильной ее стороной является признание, того факта, что рост нашего знания и прогресс науки происходят путем непрерыв­ного выдвижения и решения все новых и новых проблем. Важ­но также отметить, что в этом процессе движущим началом, источником развития науки служат именно проблемы, свиде­тельствующие о возникновении трудностей в науке, которые обнаруживаются и разрешаются с помощью новых идей, пред­положений и гипотез.

В процессе решения проблем, по мнению Поппера, проис­ходит как бы естественный отбор гипотез. Те гипотезы, кото­рые оказываются более подходящими для объяснения соответ­ствующих явлений, побеждают в борьбе за выживание, а друга — элиминируются из науки. Такая терминология, заимствован ная Поппером из эволюционного учения Ч. Дарвина, ясно сви детельствует, по собственному его признанию, о том, что er

¹ Popper К. Objective Knowledge. — P. 258

² Ibidem.

теория роста знания носит в целом дарвинистский характер. Более того, он категорически утверждает, что «от амебы до Эйнштейна рост знания всегда происходит тем же самым спо­собом: мы пытаемся решать наши проблемы И приходим в процессе элиминации к некоторым приблизительно адекват­ным решениям»¹.

Хотя аналогия между ростом знания и эволюцией живых организмов в теории Ч. Дарвина имеет определенный смысл, но в целом она носит скорее характер метафоры, аналогии, чем настоящего, глубокого сходства. Качественные различия здесь настолько очевидны, что вряд ли на них следует останавливать­ся особо.

На наш взгляд, указанная аналогия потребовалась Попперу

для того, чтобы:

/ придать своей концепции роста научного знания обще­философский и мировоззренческий характер;

/ обосновать свой критерий фальсификации, согласно ко­торому единственно допустимыми в эмпирических науках яв­ляются гипотезы и теории, которые могут быть потенциально опровергнуты с помощью наблюдений и экспериментов (нетрудно понять, что такой критерий, представляющий в сущ­ности применение modus tollens классической логики, необхо­дим был ему для того, чтобы противопоставить его критерию верификации логических позитивистов, не имеющего оконча­тельного характера);

/ выдвинуть в качестве универсального способа решения любых проблем так называемый метод проб и ошибок, который трудно считать систематическим по характеру и успех которого существенно зависит от количества и разнообразия проб. Такой метод, по его мнению, является универсальным потому, что он используется как живыми организмами в процессе адаптации к Условиям среды, так и людьми в ходе познания окружающего мира и приспособления к нему. «Если метод проб и ошибок, — пишет Поппер, — развивается все более и более сознательно, тогда он приобретает характерные черты «научного метода»².

Вряд ли, однако, с этим можно согласиться полностью хотя бы потому, что в процессе познания, особенно научного, ис­пользуются не столько многочисленные и произвольные пробы

Popper К. Objective Knowledge. — P.261.

Popper К. Conjectures and Refutations. — N.Y., 1965. — P. 313.

и догадки, сколько разнообразные эвристические приемы рас­суждений и регулятивные принципы, которые в значительной мере сокращают перебор всевозможных, в том числе бесполез­ных, вариантов. Поэтому даже в различных технических уст­ройствах искусственного интеллекта, эвристические принципы закладываются в алгоритмы их работы.

Резюмируя сказанное, можно отметить, что развитие научного познания в любой области исследования действительно начинает­ся и сопровождается решением все новых, более сложных и раз­ветвленных проблем. Но сам процесс их решения отнюдь не сво­дится к непрерывным попыткам догадок и опровержений. Такой чисто отрицательный подход к истине оказался ограниченным, если не сказать несостоятельным, еще в элиминативной индукции Бэкона—Милля, когда было установлено, что для элиминации неадекватных гипотез необходимо вначале сформулировать их на основе существующего знания.

Поэтому после выдвижения проблемы необходимо:

/ осуществить четкую постановку и дать точную формули­ровку самой проблемы;

/ установить ясные критерии, требования и условия, кото­рым должно удовлетворять решение проблемы (такие критерии особенно важны для точных наук, которые требуют решений, выраженных с заданной точностью в количественной форме);

/ выдвинуть гипотезы для решения проблемы и ориентиро­ванной эвристической оценки их пригодности для объяснения исследуемых явлений. Уже на этом этапе могут быть отсеяны явно неправдоподобные гипотезы, не объясняющие сути дела, не удовлетворяющие тем требованиям, которые были сформу­лированы и приняты научным сообществом, малоинформа­тивные по содержанию и т.д.

После выбора одной или нескольких правдоподобных гипо­тез начинается тщательный их анализ и разработка с помощью существующих теоретических и эмпирических средств и методов.

Основная литература

Кун Т. Структура научных революций. — М.: Прогресс,

1975.

Поппер К. Логика и рост научного знания. — М.: Прогресс,

1983.

Рузавин Г.И. Методы научного исследования. — М.: Мысль,

1974.

Философия и методология науки. — М.: Аспект-пресс, 1996.

Дополнительная литература

Бройлъ де Л. По тропам науки. — М., 1962. Декарт Р. Избранные произведения. — М., 1950. Ньютон И. Оптика. — М.— Л., 1927.