略論歸納在科學(xué)發(fā)展與創(chuàng )新中的重要作用論文
1關(guān)于科學(xué)發(fā)展的不同見(jiàn)解
自古以來(lái)，科學(xué)知識更新就被人們看作是許許多多確實(shí)無(wú)誤的陳述的集合，看作是由一個(gè)一個(gè)的真命題搭建起來(lái)的金字塔，其中處于上層的是概括性較大的命題，處于上層的是概括性較小的命題，而科學(xué)工作者則是建造這座命題金字塔的工匠，這就是以往人們對于科學(xué)知識發(fā)展過(guò)程的傳統見(jiàn)解。由于人們的邏輯觀(guān)念不同，對科學(xué)知識發(fā)展方法論的解釋也不同。理性論認為科學(xué)研究及其發(fā)展的唯一可靠的方法是演繹法，把科學(xué)命題金字塔看作是依靠演繹法自上而上地建立起來(lái)的。經(jīng)驗論在科學(xué)研究和發(fā)展的方法論上堅持歸納主義的觀(guān)點(diǎn)，認為科學(xué)命題金字塔是依靠歸納法自上而上地建立起來(lái)的。由于理性論對演繹法深信不疑，經(jīng)驗論對歸納法極力推崇，他們都認為用各自的方法構建起來(lái)的科學(xué)命題金字塔是堅不可摧的，而用對方的方法或者其他方法建立起來(lái)的科學(xué)金字塔是不可思議、不堪一擊的。但是，兩個(gè)派別有一個(gè)共同的認識，那就是科學(xué)知識的發(fā)展過(guò)程是累進(jìn)性的，它是一代一代的科學(xué)工作者不斷努力的結果，是真命題的堆積和遞加。
以波普爾為代表的證偽主義者認為，科學(xué)的發(fā)展源于問(wèn)題，由于問(wèn)題的出現，科學(xué)家試圖解釋和解決問(wèn)題，這些對問(wèn)題的解釋或者解決問(wèn)題的方案構成了科學(xué)假說(shuō)。由于證偽一個(gè)命題的可能性遠比證實(shí)一個(gè)命題的可能性大得多，并且事實(shí)上證實(shí)一個(gè)命題是不可能的，因此，為解釋和解決問(wèn)題而提出的科學(xué)假說(shuō)一旦被提出來(lái)，就會(huì )經(jīng)歷一個(gè)廣泛而嚴峻的檢驗過(guò)程并終于被例外情況所證偽，于是又會(huì )出現與之前的問(wèn)題不同的新問(wèn)題，為了解釋和解決新問(wèn)題，新的科學(xué)假說(shuō)又會(huì )被提出來(lái)，之后又會(huì )接受檢驗而被證偽。只要人類(lèi)探求知識的工作不停IF，這個(gè)過(guò)程將會(huì )如此繼續上去。按照證偽主義的觀(guān)點(diǎn)，由于全部科學(xué)假說(shuō)不能被證實(shí)，只能被證偽，因此，科學(xué)發(fā)展的過(guò)程是一個(gè)新假說(shuō)不斷取代舊假說(shuō)、新舊假說(shuō)不斷更替的過(guò)程。
對于累進(jìn)式科學(xué)發(fā)展觀(guān)是否如實(shí)反映了科學(xué)發(fā)展的實(shí)際圖景，科學(xué)發(fā)展的歷史表明，并非所有的科學(xué)理論都是真實(shí)可靠、絕對無(wú)誤的，科學(xué)史上有很多被一時(shí)奉為絕對真理的命題，后來(lái)被證明是假命題。例如，物體的重量和它做自由落體運動(dòng)的速度成正比、物體之所以會(huì )燃燒是因為它本身含有一種燃素等�？茖W(xué)發(fā)展的過(guò)程有時(shí)是緩慢的、難以覺(jué)察的，有時(shí)是飛躍式的，驚天動(dòng)地的。例如，哥白尼的“日心說(shuō)”對“地心說(shuō)”的挑戰，造成了科學(xué)史翻天覆地的變化。從伽利略到牛頓的近代力學(xué)被相對論所取代，把人們帶入全新的物理世界。
每一個(gè)假說(shuō)本身是有條件和適用范圍的，假說(shuō)檢驗過(guò)程的情況也是及其復雜的，否證一個(gè)假說(shuō)并不表示完全拋棄它，也可以對其進(jìn)行修正完善，使其經(jīng)受檢驗。任何一次否證都不是最后的、絕對的。即使是被淘汰了的理論，有的也能重新“復活”。
科學(xué)史的每一個(gè)階段都有不同于其他階段的特征，科學(xué)家受到他所處那個(gè)時(shí)代的科學(xué)發(fā)展水平和社會(huì )發(fā)展程度的限制，因此，任何一個(gè)科學(xué)理論不能完全擺脫時(shí)代與科學(xué)家自身的局限性，從而表現出合理性與局限性共存的客觀(guān)現象�？茖W(xué)的發(fā)展一方面表現為對以往傳統的繼承，體現出科學(xué)發(fā)展的累進(jìn)性。另一方面表現為對不合理因素的拋棄，用新的理論取代舊的理論，體現出科學(xué)發(fā)展的革命性，因此，科學(xué)發(fā)展的模式是一個(gè)開(kāi)放的體系�？茖W(xué)活動(dòng)的目的是探求真理，科學(xué)發(fā)展模式的開(kāi)放性允許錯誤的出現，這一特點(diǎn)暗示科學(xué)發(fā)展的過(guò)程并非全是演繹的，以慨然性推理為特征的歸納邏輯對科學(xué)知識的發(fā)展與創(chuàng )新也功不可沒(méi)。
2歸納是科學(xué)發(fā)展與創(chuàng )新的重要方法之一
歸納推理的特征是或然性。在歸納推理中，前提是對一類(lèi)事物中個(gè)體對象的斷定，結論是對該類(lèi)事物全體的斷定，前提是一個(gè)個(gè)單稱(chēng)命題，結論是一個(gè)全稱(chēng)命題，結論的斷定超出了前提斷定的范圍，前提的真實(shí)性不能演繹地傳遞到結論上，結論的合理性不能演繹地得到保證。歸納推理的這一特征使得它受到很多哲學(xué)家、邏輯學(xué)家的責難，認為它不適合作為科學(xué)活動(dòng)的方法。然而，還有很多哲學(xué)家、邏輯學(xué)家甚至是科學(xué)家對它偏愛(ài)有加，認為它是適合科學(xué)活動(dòng)的唯一方法。事實(shí)上，自培根以來(lái)，歸納被看作是發(fā)現和證明普遍命題的活動(dòng)，歸納邏輯研究的主要目的被設定為如何從經(jīng)驗觀(guān)察中發(fā)現普遍必然的一般命題，以及如何用經(jīng)驗證據證明這些一般命題。歸納的特點(diǎn)使歸納不僅成為科學(xué)發(fā)現、科學(xué)確證的重要方法，而且也是科學(xué)發(fā)展與科學(xué)創(chuàng )新的重要方法。
歸納對于科學(xué)發(fā)展和科學(xué)創(chuàng )新的重要作用突出地表現在歸納推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面。歸納推理是一種或然推理，雖然這種推理沒(méi)有演繹推理那樣可靠，但是歸納法具有拓展性，而這一點(diǎn)正是科學(xué)理論發(fā)展所必須依賴(lài)的。如果沒(méi)有拓展性，人們只能在已知的世界中徘徊，無(wú)法認識新的事物�？梢哉f(shuō)在人類(lèi)認識的發(fā)展過(guò)程中，歸納法起著(zhù)極為重要的作用。拓展性使得人類(lèi)的知識得以不斷積累和擴充，也使得科學(xué)的內容不斷豐富。很難想象，如果沒(méi)有歸納法的使用，人類(lèi)對自然和社會(huì )的認識是如何發(fā)展到如今龐大的科學(xué)體系。在科學(xué)史上，有很多科學(xué)發(fā)現是借助于歸納法的，從而推動(dòng)了科學(xué)的發(fā)展。俄國化學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)現化學(xué)元素周期律，英國博物學(xué)家、發(fā)明家胡克發(fā)現彈性定律運用了共變法。德國數學(xué)家歌德巴赫提出著(zhù)名的“哥德巴赫猜想”運用了簡(jiǎn)單枚舉法。法國化學(xué)家普魯斯特提出關(guān)于元素化合的定比定律，德國的'約翰·丹尼爾·提丟斯提出波德定律運用了完全歸納法。運用歸納法來(lái)確證假說(shuō)性的經(jīng)驗定律是科學(xué)研究事業(yè)的一種傳統。當一個(gè)理論假說(shuō)已經(jīng)提出以后，科學(xué)家盡可能搜尋迄今為比已有的經(jīng)驗事實(shí)來(lái)支持這個(gè)理論假說(shuō)，這時(shí)科學(xué)家們經(jīng)常用到列舉式歸納確證法。列舉式確證是歸納確證的一種常見(jiàn)操作。例如，為了確證“凡金屬都導電”這個(gè)理論命題時(shí)，列舉鐵導電、銅導電、鉛導電等，以此來(lái)確證“凡金屬都導電”。英國生物學(xué)家達爾文提出了以自然選擇為基礎的進(jìn)化論學(xué)說(shuō)之后，許多科學(xué)家搜集了大量醫學(xué)、胚胎學(xué)等證據來(lái)捍衛進(jìn)化論，采用的也是列舉式歸納確證的方法。
人類(lèi)認識與科學(xué)研究的深化、現代科學(xué)技術(shù)和社會(huì )的發(fā)展、信息化時(shí)代的興起，要求科學(xué)研究不是完全依靠演繹邏輯的公理化推演，而是要求經(jīng)驗與理性結合，以實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，因而歸納邏輯的作用顯得更為突出。這在人工智能中表現得更充分。雖然演繹邏輯是計算機科學(xué)的理論基礎，但是人工智能研究離不開(kāi)歸納邏輯�？梢哉f(shuō)，如果沒(méi)有歸納邏輯，特別是如果沒(méi)有現代歸納邏輯，就不會(huì )有人工智能研究。因為，人工智能的研究目標是對人腦活動(dòng)的模擬，主要研究如何運用人工的方法、技術(shù)、自動(dòng)機器或者智能機器來(lái)模仿人腦的思維活動(dòng)，以便延伸和擴展人的智能，幫助人們完成在現實(shí)條件上不能或者完成速度有限的工作。人腦的思維活動(dòng)具有創(chuàng )造性，在知識與資源相對不足的條件上尤其表現出靈活性的特點(diǎn)，從而克服演繹邏輯公理化的程序。人工智能中與實(shí)踐結合最緊密的就是專(zhuān)家系統，它是智能機研制的技術(shù)基礎。專(zhuān)家系統處理的問(wèn)題往往具有復雜性、不完全性、模糊性或似然性，即不確定性，因此，它是人工智能深入發(fā)展遇到的重大難題，也是必須解決的重大問(wèn)題。機器學(xué)習、知識獲取是實(shí)現專(zhuān)家系統的“瓶頸”，都涉及不確定推理，都包含了歸納推理。專(zhuān)家系統之所以具有強大生命力，歸納推理起到了異乎尋常的作用。有了歸納推理，機器才可能完成發(fā)現定律之類(lèi)的高級智能活動(dòng)。
科學(xué)發(fā)展的歷史表明，歸納法和歸納邏輯對于科學(xué)發(fā)展和科學(xué)創(chuàng )新功不可沒(méi)�？茖W(xué)史上的很多科學(xué)發(fā)現是以歸納法和歸納推理為思維工具的，很多科學(xué)證明是以歸納法和歸納推理為手段的，很多科學(xué)發(fā)展與科學(xué)創(chuàng )新是以歸納法和歸納推理為指導的，離開(kāi)了歸納，科學(xué)發(fā)展的圖景就不會(huì )如此百花齊放和繁榮昌盛。
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