INDUKCJONIZM I FALSYFIKACJONIZM



Naiwny pogląd dotyczący nauki:

1.

teorie są wyprowadzane z danych
doświadczenia

2.

wiedza naukowa jest obiektywna i
niezawodna

3.

doświadczenia potwierdzają prawa
naukowe



Próbą uchwycenia tych intuicji jest naiwny

indukcjonizm

NAIWNY INDUKCJONIZM

1.

Nauka wychodzi od obserwacji

2.

Na podstawie obserwacji drogą indukcji
formułowane są prawa uniwersalne.

3.

Podstawą nauki jest zasada indukcji



W nauce obecny jest też element dedukcyjny:



prawa i teorie + warunki początkowe i
brzegowe  przewidywania i wyjaśniania



np.: ze znajomości praw dynamiki Newtona +
znajomości położeń i pędów cząstek można
przewidzieć ewolucję układu mechanicznego

PIERWSZA TRUDNOŚĆ



W nauce występują zdania ogólne



Jak ze skończonej klasy zdań
obserwacyjnych wywnioskować zdanie o
charakterze ogólnym?



ODPOWIEDŹ INDUKCJONISTY: w określonych
warunkach wolno posłużyć się zasadą
indukcji aby sformułować prawa ogólne.



ZASADA INDUKCJI (roboczo): mając dużo
danych doświadczalnych można na ich
podstawie sformułować prawo ogólne

WARUNKI STOSOWALNOŚCI
ZASADY INDUKCJI

1.

duża ilość zdań obserwacyjnych

2.

różnorodność warunków obserwacji

3.

brak obserwacji przeczących
formułowanemu prawu ogólnemu



TRUDNOŚCI: później...

INDUKCJONIZM MILLA



 PYTANIE:

jakie

są

związki

między

świadectwami empirycznymi a wnioskami?



 PODSTAWOWA METODA: indukcja:



badania naukowe polegają na indukcyjnej

generalizacji

rezultatów

obserwacji

(kontekst odkrycia)



teoria naukowa jest uzasadniona tylko, gdy

wnioskowania są zgodne ze schematami
indukcyjnymi (kontekst uzasadnienia)



Szereg kanonów

KILKA KANONÓW MILLA



METODA ZGODNOŚCI



A

BEF

a

be



A

CD

a

cd



A

BCE

a

fg

 



WNIOSEK (HIPOTEZA): A jest przyczyną a



METODA RÓŻNICY



ABC

a



BC

-



A jest przyczyną (częścią przyczyny) a



METODA ZMIAN TOWARZYSZĄCYCH



A

BC

a

bc



A*

BC

a*

bc



A**

BC

a**

bc



A jest przyczynowo związane z a



METODA RESZTY



ABC

abc



B jest przyczyną b



C jest przyczyną c



WNIOSEK: A jest przyczyną a

TRUDNOŚCI STOSOWANIA
METOD MILLA:



 Zjawiska zawsze różnią się położeniem w
przestrzeni i czasie.



Wszystkie warunki mają jednakową wagę



(pogoda, chmury, humor eksperymentatora,

kolor butów eksperymentatora, ilość osób na
świecie, wiek Wszechświata)



Zastosowanie metod Milla wymaga więc
uprzedniego przyjęcia hipotezy, które czynniki
mogą być istotne.



Nie jest to „surowa”, nieuprzedzona obserwacja.
Już przed obserwacją dokonujemy pewnej
preselekcj

i.

NAUKA WEDŁUG NAIWNEGO
INDUKCJONIZMU



Wiedza uzyskiwana jest w miarę gromadzenia
danych doświadczalnych (ma charakter
kumulatywny).



W miarę doskonalenia umiejętności obserwacji
można sformułować coraz bardziej ogólne prawa
i teorie



Rozwój nauki ma charakter kumulatywny i zależy
od zgromadzonej ilości danych obserwacyjnych



Z uzyskanych metodą indukcji praw ogólnych
można wyprowadzać przewidywania dotyczące
jednostkowych, szczególnych sytuacji.

TRUDNOŚCI INDUKCJONIZMU



Czy zasada indukcji jest prawomocna?



Jak ją uzasadnić?



ROBOCZA PROPOZYCJA: zasada indukcji
wiele razy sprawdzała się w nauce. A
zatem jest dobra.



KONTRA: ale taka argumentacja sama
zakłada zasadę indukcji jako regułę
argumentacji!

TRUDNOŚCI INDUKCJONIZMU 2



Co to jest duża liczba obserwacji?



Co to są różnorodne warunki
obserwacji?



Skąd mamy z góry wiedzieć, które
warunki są ważne, a które nie (i nie trzeba
ich modyfikować)



W praktyce niekiedy formułujemy sądy po
zdarzeniach jednokrotnych (np. sparzymy
się gorącym przedmiotem). Zasada
indukcji tego nie wyjaśnia.

TRUDNOŚCI INDUKCJONIZMU 3



Uznanie czynników za ważne lub
nieważne zależy od wiedzy teoretycznej,
od mechanizmów rządzących danym
zjawiskiem.



Kolor koszuli eksperymentatora:



W laboratorium chemicznym



W eksperymencie psychologicznym



Teoria odgrywa rolę już na poziomie
gromadzenia danych!

TRUDNOŚCI INDUKCJONIZMU 4



Nie ma „nagiej” obserwacji.



Np.: Lekarz interpretujący zdjęcie RTG czy USG



Patrzenia przez mikroskop czy teleskop trzeba
się nauczyć (przyswoić wiedzę teoretyczną,
dotyczącą zasad działania mikroskopu i tego, w
jaki sposób mikroskop przekazuje nam obraz)



Galileusz dokonując obserwacji przez teleskop
„oszukiwał” – zdawał sobie sprawę ze
zniekształceń. Ale to oczywiście zakłada
uprzednią wiedzę teoretyczną (opisującą te
zniekształcenia).

TRUDNOŚCI INDUKCJONIZMU 5



Dlaczego akurat dana prawidłowość ma

stanowić właściwe uogólnienie danych
obserwacyjnych?



PRZYKŁAD 1: dwie zasady zgodne z

naszymi danymi obserwacyjnymi:



„Słońce zawsze wschodzi i zachodzi”



„Słońce zawsze wschodzi i zachodzi do

21.03.2458, a potem już będzie zawsze
świecić”



PRZYKŁAD 2: dwie zasady zgodne z

naszymi danymi obserwacyjnymi:



Wszechświat powstał 10

***

lat temu



Wszechświat powstał wczoraj wraz ze

wszystkimi „śladami pamięciowymi” (w tym
śladami w naszej psychice)



Kryterium prostoty?

FALSYFIKACJONIZM (Popper, 1902-
1994)



Konkurencyjna wizja nauki, mechanizmów
jej rozwoju, standardów uzasadniania tez
naukowych



Nauka nie rozwija się poprzez
gromadzenie faktów i tworzenie na ich
podstawie teorii



Obserwacja zakłada teorię i jest przez nią
„kierowana”



Teorie są tworzone aby rozwiązać problemy,
na które natrafiły teorie poprzednie

FALSYFIKACJONIZM 2



Teorie nie powstają metodą biernego

uogólniania danych obserwacyjnych, ale
metodą śmiałego stawiania hipotez.



Teorie winny być testowane przez

obserwacje i eksperymenty



Teorie, które nie zdają egzaminu należy

odrzucić (a najczęściej – zmodyfikować).



Nauka rozwija się metodą prób i błędów,

przetrwać mogą tylko teorie najlepiej
dostosowane do wyników eksperymentów.

FALSYFIKACJONIZM 3



Teoria  eksperymentalne odrzucenie teorii

 nowa teoria ....



Nie ma gwarancji prawdziwości teorii, co

najwyżej można przypuszczać że jest lepiej
prawdoupodobniona niż jej poprzedniczki



Nauka to zbiór hipotez, które stawia się po

to, aby opisać pewien aspekt
rzeczywistości.

KRYTERIUM NAUKOWOŚCI



Kryterium naukowości danej hipotezy jest
możliwość jej falsyfikacji.



Hipoteza jest falsyfikowalna, jeśli logicznie
możliwe jest istnienie zdania obserwacyjnego,
które jest niezgodne z daną teorią.



UWAGA! Chodzi o samą możliwość takiego
zdania, a nie o to, że jest ono wiarygodne,
prawdopodobne, zgodne z naszymi
przekonaniami etc.



Kryterium demarkacji: Hipotezy naukowe to
hipotezy, które poddają się falsyfikacji.

PRZYKŁADY ZDAŃ
FALSYFIKOWALNYCH



W środy nigdy nie pada deszcz.



Kąt obicia zawsze równa się kątowi padania
promienia świetlnego.



Koty bywają cięższe od słoni.



Natężenie prądu jest ilorazem napięcia przez
opór.



Kwas + zasada = sól + woda.



Planety poruszają się po orbitach kwadratowych.



Ludzie porażeni prądem elektrycznym o
napięciu 15000 V tracą przytomność w 25%
przypadków.

PRZYKŁADY ZDAŃ
NIEFALSYFIKOWALNYCH



Można mieć sporo szczęścia w kasynie.



W środę będzie padać, albo i nie.



To, że ludzie postępują tak a nie inaczej

wynika z ich natury.



Podstawowym motorem ludzkich działań

jest głęboki kompleks niższości, którego nie
da się wykryć w badaniu empirycznym.



Słonie często myślą o śmierci.



Procesy historyczne są zdeterminowane

przez stosunki własności środków produkcji.

PRZYKŁADY ZDAŃ
NIEFALSYFIKOWALNYCH 2



Alienacja człowieka wobec jego wytworów

doprowadzi – w dłuższej perspektywie
czasowej - do rewolucji proletariackiej.



Podstawowym motorem ludzkich działań są

podświadome, niewykrywalne empirycznie
kompleksy o podłożu seksualnym.



Koty rozumieją, co się do nich mówi, ale

tego nie ujawniają.

PROBLEM STOPNIA FALSYFIKACJI



SWOBODNIE: teoria jest tym lepsza im

więcej informacji o świecie zawiera. Ilość tej
informacji mierzona jest ilością możliwości
wykazania fałszywości.

PRZYKŁAD

1.

Mars porusza się po zamkniętej krzywej.

2.

Mars porusza się po elipsie.

3.

Wszystkie planety poruszają się po
elipsach.



Każde następnie zdanie więcej mówi o
świecie niż poprzednie, dlatego że więcej
jest potencjalnych możliwości
sfalsyfikowania (potencjalnych
falsyfikatorów).

PRZYKŁAD 2

1.

Miedź przewodzi elektryczność.

2.

Wszystkie metale przewodzą
elektryczność.



Drugie zdanie ma więcej potencjalnych
falsyfikatorów.

PRZYKŁAD 3

1.

Dla grochu siewnego obowiązują prawa
dziedziczenia cech Mendla.

2.

Dla wszystkich roślin strączkowych
obowiązują prawa dziedziczenia cech Mendla.

3.

Dla wszystkich roślin obowiązują prawa
dziedziczenia cech Mendla.

4.

Dla wszystkich organizmów żywych
obowiązują prawa dziedziczenia cech Mendla.



 Zdanie (4) ma najwięcej potencjalnych
falsyfikatorów – najwyższa wartość jako
hipotezy.



Treść empiryczna danego zdania jest

zależna od ilości potencjalnych
falsyfikatorów. Im większe potencjalne
ryzyko sfalsyfikowania, tym więcej dana
hipoteza mówi o świecie.



Zasada metodologiczna: teorie należy

formułować tak, aby nie chroniły żadnego
twierdzenia nauki przed falsyfikacją.

Co się dzieje po sfalsyfikowaniu
teorii?



Możliwe strategie po falsyfikacji teorii:



 

1.

Odrzucenie świadectw

2.

Wprowadzenie hipotez pomocniczych.

3.

Zmiana reguł korespondencji, opisujących
zależności między tezami (aksjomatami)
teorii a zdaniami dotyczącymi obserwacji.

ODRZUCENIE ŚWIADECTW



Np. gdy eksperyment został

przeprowadzony nierzetelnie

WPROWADZENIE HIPOTEZ
POMOCNICZYCH



Wprowadzenie hipotez pomocniczych jest

dopuszczalne tylko wtedy, gdy zwiększają
stopień podatności teorii na falsyfikację



 



PRZYKŁAD: Wyniki doświadczenia

Michelsona-Morley’a można wyjaśnić
wprowadzając hipotezę, że przedmioty
ulegają skróceniu w kierunku ruchu Ziemi
przez eter (Lorentz), lub odrzucając
hipotezę eteru. Hipoteza Lorentza nie
zwiększa falsyfikowalności i jest ad hoc.

ZMIANA REGUŁ KORESPONDENCJI



Reguły korespondencji: wyjaśniają

zależności między

danymi obserwacyjnymi

a

zmiennymi teoretycznymi



Wychylenie wskazówki

a

napięcie prądu



Wyniki testu

a

poziom inteligencji



Długość sprężyny

a

masa przedmiotu



Czy masa jest obserwowalna...?



Wynik badania laboratoryjnego

a

genotyp



Dane z ankiet

a poziom optymizmu

społecznego

ZMIANA REGUŁ KORESPONDENCJI 2



W niektórych wypadkach obrona teorii może
polegać na zmianie reguł korespondencji.



Wynik badania jest sprzeczne z teorią, ale to
dlatego, że

test

nie mierzy

kreatywności

, tylko

(np.)

kreatywność w węższym sensie.



Okazało się, że

masa

nie zależy liniowo od

długości sprężyny

, ale trzeba uwzględnić

dodatkowe czynniki



Wynik testu

nie opisuje

inteligencji

wprost,

trzeba uwzględnić dodatkowe parametry.



Etc etc ...

UWAGI DODATKOWE



Teorie podlegają ewolucji (na

podobieństwo doboru naturalnego).



Przetrwają te, które najlepiej zniosą test

doświadczenia.



To jednak nie znaczy, że muszą przetrwać

kolejne testy.



Nie znaczy to też, że są prawdziwe.



Jest tu więc element konwencjonalizmu.