第八章类比推理和假说
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证伪的公式
如果(H并且T),那么E 并非E ———————————— 所以,并非(H并且T)
附:波普的“证伪主义”和“猜测与反驳”
P1
TT
EE
P2
P:problem TT:tentative theory EE:elimination of error
证伪过程复杂性分析
首先
关于事实的单称陈述并不是单纯从假说中推导出来 的,而是从H和背景知识的结合中推导出来的。
两对象间共有属性和推移属性间的联系强弱
弱
(1)相同的结果表现; (2)相同的行为(功能) 并达到相同的结果表现; (3)相同的结构方式,产 生相同的行为(功能)并达到相 同的结果表现;
强
(4)相同的元素(材料), 组成相同的结构方式,产生相同 的行为(功能)并达到相同的结 果表现;
三、类比推理的作用 第一,在科学上有许多科学事实的发现和科学理论的提出,都借助于类比推理; 第二,技术发展史有许多卓越的创造发明,也得益于类比推理; 第三,类比推理还起着一种说明作用。
第四
因为待检验的假说 H通常不是一个单一的全称陈述, 而是一个复合的陈述系统。其中有作为假说核心部分的 基本概念、基本理论,也有作为假说外层保护带的一系 列辅助性假说。 因此,一次性证伪是无效的。
【弱证伪】
【证伪度】
我们把反例对一个假说所起的一定程度的拒斥作用称作 “弱证伪”。反例对假说所起到的证伪程度,称为“证伪 度”。
假定“并非E”推导出来的是“并非(H并且T)”,而“并非(H并且T)” 推出“并非H或并非T”,因此有三种情况: (1)或者H应被否定而T不应被否定; (2)或者H不应被否定而T应被否定; (3)或者H和T都应被否定。 这样,H被证明为假时,逻辑上不只有一种可能。
其次
因为人们的观察实验始终是渗透理论的,因而观察 实验也是易谬的。
类比推理形式
A对象具有a,b,c,d属性; B对象具有a,b,c属性; ——————————————— 因此,B对象可能也具有d属性。
共有 属性
推移 属性
类比推理的特征
第一,类比与演绎、归纳不同。类比推理由已知的相同点推出未知 的可能的相同点,其思维过程是从特殊过渡到特殊; 第二,类比推理是或然性推理。
第八章 类比推理和假说
学习内容和要求
第一节
类比推理
一、什么是类比推理
根据两个(或两类)相比较的对象在一些属 性上相同或相似,从而推出它们在其他属性 上也相同或相似的推理形式。 注意事项: 首先,要进行比较。离开了比较,类比 推理就不可能存在; 其次,人们要能发现两个(或两类)相 比较的对象,有一些相同的或相似的属性。 这些相同或相似的属性,我们称之为【共有 属性】。共有属性是人们能够进行类比推理 的根据。如果没有这些相同或相似的共有属 性,就不可能推出绪论; 再次,人们还要知道,两个(或两类) 相比较的对象中,除了相同或相似的属性外, 其中一个(或一类)对象还具有另外的属性, 我们称之为【推移属性】。类比推理的结论 就是指出其中一个(或一类)对象身上所具 有的推移属性,在另一个(或一类)对象身 上也应具有
二、类比推理前提与结论间的逻辑关系
共有 属性
推移 属性
必然联系
偶然联系
差异性
提高类比推理结论可靠程度的方法 第一,前提所提供 的两类比对象的共有属 性愈多,那么结论的可 靠性程度就愈高; 第二,前提所提供 的两类比对象的共有属 性愈是本质的,那么结 论的可靠性程度就愈高; 第三,前提所提供 的共有属性和推移属性 间的关系愈密切,那么 结论的可靠性程度就愈 高; 第四,注意前提所 提供的共有属性和推移 属性的同时,还要密切 注意到两类比对象中是 否存在与推移属性(即 结论)相排斥的不同属 性。
因此,当根据观察实验而确定后件E为假时,有两种可能:
(1)后件E确定是假的; (2)由于渗透在观察实验中的理论有错误,使观察实验发生了偏差,从而 把后件E误断定为假。
第三
人们的观察实验等实践水平是一个历史地发展的水 平。
所以,当一定时期人们确定后件E为假时,有两种可能: (1)无论在当时还是将来的实践水平下,后件E都应被确定为假; (2)随着人们实践水平的提高,原先曾确定E为假,后来则被证明不是假的。
复杂性之一
wenku.baidu.com
【确证】
【确证度】
但从另一方面看,这没有逻辑上的必然性完全证实 H 为 真,然而却可以在一定程度上支持 H 为真。这种一定程度的 证实,我们称之为“确证”。假说被确证的程度,称为“确 证度”。
复杂性之二
表现在被确定为真的关于事实的单称陈述(简称经验 证据)在质上是有区别的,因而它们所给予假说的支持程 度也是不同的。
假说的检验 基本理论观点 第一步 整个过程可表示为: 如果(H并且T),那么E E ———————————— 所以,(H并且T)
关于事实的结论 (可供检验的单称陈述)
把从假说的基本理论观点中引申出的关于事实的单称陈述和 通过观察实验及社会调查等实践活动得来的经验材料(观察 陈述),进行直接或间接对照,从而判定从假说的基本理论 观点中引申出的关于事实的单称陈述是否真实可靠。 第二步 如果是真实可靠的,那么一般认为假说得到了证实; 如果是不可靠的,那么一般认为假说被否证(证伪)了。
防止“机械类推”
在实践中,我们还要防止一种“机械类推”。【机械 类推】就是根据两个或两类事物的某些表面相似的属性, 便生硬地进行推演的类推。
第二节
假说
一、假说的概述 假说这个词,在日常用语中有不同的含义。 其一,指对事物的猜测,如人们看到天空中有一个火球飞过,于是猜测那是 一个所谓“飞碟”。 其二,也可以指一种虚拟的情况,比如说“假若…”等等。 逻辑学中所说的【假说】,一般认为就是根据已知的科学原理和事实,对未 知的事物现象的因果性或规律性所作出的假定性解释。
现代科学工程技术中的模型实验之主要类型
类型之一: 自然原型向技术模型过渡的模型试验 公式为: 自然原型:a,b,c,d 技术模型:a,b,c —————————————— 所以,技术模型也应具有d。 类型之二: 试验模型向研制原型过渡的模型试验 公式为: 试验模型具有属性a,b,c,d 研制原型具有属性:a,b,c —————————————— 所以,研制原型也应具有属性d。
证实
证伪
确证度
证伪度
检验假说应注意的问题
第一,应当力求作出严格和严峻的检验,但也不忽视一般检验的作用; 第二,应当允许改进辅助性假说,但不允许作出特设性假说; 【特设性假说】就是为了保护某种假说而特意设立的实际上是无法检 验的假说。 第三,假说的检验过程是一个历史地进行的过程。
四、假说的实践意义
初始假定的 选择
假说的 形成
假说形成阶段,更需要用已知科学原理对初始假定进行 论证,则更是逻辑思维因素的表现。
形成假说所必须注意的几点
第一,必须以事实作根据; 第二,必须运用已有的科学知识; 第三,必须包含有在实践中检验的结论(可检验性); 第四,假说内容的结构应简明而严谨(建立公理化体系)。
三、假说的检验及转化为科学理论
如 何 从 质 上 衡 量 经 验 证 据
一般性的经验证据
即由那些能被假说所解释的已 知事实所形成的经验证据。 即运用科学实验手段,人工控 制研究对象,排除自然过程中各种 偶然和将要因素的干扰而获得的经 验证据。 即对一个假说所推导出的大胆 新颖预见进行检验而形成的经验证 据。
严格性的经验证据
严峻性的经验证据
经验型问题 (乌鸦型问题) 问 题 原理型问题 (本因型问题) 假 说
护 假说 核心
保
带
是针对为什么会形 成现象间的普遍联 系而提出的问题。
理论定律 和原理的假说
一个假说必须论述设想了什么 理论来解答问题。这一部分内 容是假定性的推测性的,是假 说中具有“纲领性”意义的内 容,构成假说的核心部分。
二、假说的形成过程
初始阶段
完成阶段
意外 事实
提出初 始假定
成为结构稳定的系统
论运 进用 行科 论学 证理
寻 的求 支经 持验 证 据
解释已知事实
预测未知事实
假说的思维过程
从思维过程来说,形成假说是一个具有高度创造性的、 极其复杂的过程。其中不存在什么固定的机械的逻辑 程序,生动地体现了想象、灵感的爆发等非逻辑思维 因素的作用。但透过这一过程也可看到不能缺少的逻 辑思维因素。
假说的产生
其形式为: C 如果H,那么C ———————— 所以,H 注:C—意外事实;H—假说。
假说H的 具体提出
初始假定的 选择 假说的 形成
假说的产生
这一过程通过运用归纳、类比、演绎等不同的逻 辑形式而产生的。每一种逻辑形式都为假说 H 的提出 规定了思维的逻辑程序和逻辑合理性条件。 例如:运用不完全归纳推理的形式提出假说分为: 第一步: S1——P S2——P S3——P · · · · · · Sn——P —————————————— 所以,S(n-1)——P 第二步: S(n-1)——P S(n-1)为S类中的对象 —————————————— 所以,S——P
假说检验的复杂性 从中我们看到:这是一个充分条件假言推理的肯定后 件式。它不是一个有效的推理形式。即使E被断定为真, 也不能由此必然确定H真。 这一过程的展开形式: 如果(H并且T),那么E1,E2,E3 … …En E1,E2,E3 … …En ————————————————————————— 所以,(H并且T) 从中可见,整个推理的性质未变。而假说是普遍性的, 它们能涉及的事实范围是无限的,用有限的真去完全证实 无限的真,这当然没有逻辑上的必然性。
即使确证度已提高到可以使假说转化为科学理论,我们仍不能说科学理论就 已经得到完全证实。任何一种科学理论都不能是已被完全证实了的终极真理。
假说证伪的复杂性 从形式上看,这是一个有 效的推理式。否定后件必然否 定前件,证伪过程具有逻辑必 然性。据此有人提出了“一次 性证伪”的观点,即认为只要 有一个反例存在,假说就必然 被证伪。
假说H的 具体提出
初始假定的 选择
假说的 形成
假说的产生
假说H的 具体提出
其形式为:
H1或H2或H3 如果H1,则r1。但非r1(或r1的可能性极小) 因此r1不能成立。 如果H2,则r2。但非r2(或r2的可能性极小) 因此r2不能成立。 ——————————————————————— 所以,H3。
假说的特征
第一,假说要以已有事实和科学知识为根据; 第二,假说具有推测的性质; 第三,假说具有可检验的性质; 第四,假说是人的认识接近客观真理的方式。
假说的结构 是由可观察事实 的系统化而提出 来的问题。
经验定律 的假说
一个假说还必须包括从假说核心 部分推导出来的对广泛的已知事 实的解释和对未知事实的猜测。 这一部分内容构成了假说的外层 部分,是假说核心的“保护带”。 人们可以通过充实、调整、修改 “保护带”使假说核心部分得到 支持和保护。