Абдукция как метод поиска и обоснования объяснительных гипотез

Абдукция  как метод поиска и обоснования  объяснительных гипотез[1]

1. Абдуктивные рассуждения  и их особенности

Методы поиска истин систематически стали разрабатываться  с возникновением экспериментального естествознания в XVII веке, хотя первые такие попытки предпринимались уже в античной науке. Однако отвлеченные умозрения античной натурфилософии не опирались на реальные наблюдения, а силлогистическая логика Аристотеля, представлявшая простейшую форму дедуктивной логики, позволяла делать умозаключения только от общих утверждений к частным случаям. Между тем при исследовании природы приходится делать умозаключения как раз от частных суждений к общим. Именно это обстоятельство послужило толчком для разработки индуктивной логики Ф.Бэконом, который считал, что силлогистика Аристотеля совершенно бесполезна для изучения природы. Он настолько переоценивал значение своей индуктивной логики, что считал ее универсальным инструментом для открытия новых истин в естествознании.

Индуктивная модель научного открытия долгое время доминировала в логике и методологии научного познания. В середине XIX века Джон Стюарт Милль систематизировал, исправил и усовершенствовал каноны индукции Бэкона, чтобы использовать их для открытия причинных законов. Однако со временем стало ясным, что с помощью этих канонов можно было устанавливать лишь простейшие причинные законы, которые выражают регулярные, эмпирические наблюдаемые связи между явлениями и их свойствами. Раскрытие же глубоких внутренних связей между ними требует обращения к теоретическим понятиям и смелым обобщениям и гипотезам. Никакого чисто логического пути перехода от эмпирических фактов к теоретическим законам не существует. Единственный путь для их открытия заключается в выдвижении таких общих по форме и глубоких по содержанию гипотез, следствия которых надежно подкрепляются систематическими наблюдениями, экспериментом и практикой. В связи с этим во второй половине XIX века начинается критика индуктивной модели научного открытия.

В рамках философии науки наметилась тенденция к исследованию тех эвристических приемов и средств, которые делают поиск истины в науке более организованным, целенаправленным и систематическим. В логике специфический способ абдуктивных рассуждений для поиска объяснительных гипотез был разработан выдающимся американским философом и логиком Чарльзом Сандерсом Пирсом (1839–1914).

Еще со времени  создания формальной логики различают  два типа умозаключений: дедуктивные  и индуктивные. Сам Аристотель, разработавший силлогистику как одну из первых форм дедукции, наряду с полной индукцией упоминает также апогогическое умозаключение. Ч.Пирс переводит греческий термин “ apagwgh” как абдукцию или ретродукцию. Если дедукцию он рассматривает традиционным способом как логический вывод, то индукцию он характеризует как метод проверки готовых теорий и гипотез.

“Индукция, — указывает он, — рассматривает теории и измеряет степень их согласия с фактами. Она никогда не может создать какой-либо идеи вообще. Не больше этого может сделать дедукция. Все идеи науки возникают посредством абдукции. Абдукция состоит в исследовании фактов и построении теории, объясняющей их”[2]. Таким образом, подчеркивает Пирс, дедукция доказывает, что нечто должно быть, индукция показывает, что нечто действительно существует, а абдукция просто предполагает, что нечто может быть[3].

Раскрывая логическую структуру абдуктивного рассуждения, Ч.Пирс подчеркивает, что гипотеза, к которой оно приводит, обязательно  должна объяснить относящиеся к  ней факты. В противном случае она не должна рассматриваться даже как пробная догадка. Хотя абдукция, указывает Пирс, недостаточно строго ограничивается логическими правилами, тем не менее она является логическим рассуждением, заключение которого только проблематично, или предположительно. Поэтому она имеет совершенно определенную форму, которую можно представить в следующем виде. 

1. Наблюдается некоторое примечательное явление Р.  
2. Р было бы объяснено, если гипотеза H была истинной.
3. Следовательно, имеется основание думать, что гипотеза H истинна.

На первыйвзгляд кажется, что абдуктивное рассуждение мало чем отличаетсяот гипотетико-дедуктивного заключения, поскольку предполагает гипотезу истинной. Однако ход рассуждения в нем прямо противоположен гипотетико-дедуктивному умозаключению, которое начинается с заранее установленной гипотезы и вывода из нее следствий, в то время как в абдукции рассуждение начинается с анализа и оценки, точно установленных фактов, которые обусловливают выбор гипотезы для их объяснения. Именно так поступают ученые в своих конкретных исследованиях, поскольку в самом начале имеют дело именно с фактами и только потом ищут им объяснения.

Индуктивный подход больше похож на абдукцию, поскольку  начинается с накопления частных  фактов и совершается в направлении  от частного к общему. Здесь следует  различать, однако, два типа индукции: во-первых, энумеративную, т.е. индукцию путем перечисления отдельных случаев, подтверждающих заключение; во-вторых, элиминативную индукцию, которая происходит посредством исключения случаев, противоречащих заключению. Индукцию через перечисление критиковал еще Ф.Бэкон за поверхностный и малоправдоподобный характер ее заключений, так как она ограничивается простым перечислением отдельных сходных случаев, не интересуясь тем, насколько они различаются между собой. Но именно такие случаи существенны для проверки гипотезы. Поэтому сам Бэкон, а за ним систематизатор его индуктивной логики Д.Ст.Милль, обратились к элиминативной индукции, в которой заключение получается путем исключения случаев, отличающихся друг от друга некоторым признаком. При сопоставлении с наблюдениями или экспериментом случаи, обладающие общими признаками, подтверждают гипотезу (метод сходства), а различающиеся некоторыми или отдельным признаком опровергают ее (метод различия). Нетрудно, однако, понять, что при этом неявно допускается предположение, что результат исследования зависит от некоторого существенного признака. Из школьной физики известно, чтобы доказать, что перо и монета падают в безвоздушном пространстве с одинаковым ускорением, надо из стеклянной трубки выкачать воздух. Но прежде чем проверить такую гипотезу, необходимо сначала догадаться, что причиной замедления падения пера в обычных условиях является сопротивление воздуха. Этот элементарный пример показывает, что индуктивное установление причины определенного явления само зависит от некоторой предварительной гипотезы. Иногда она кажется вполне очевидной, но во многих других случаях: является предварительной гипотезой, с помощью которой ученый пытается объяснить известные ему факты. Именно так осуществляется исследовательская деятельность в науке. Ученый никогда не начинает с готовых гипотез, чтобы найти им подтверждение на опыте. Поэтому ни метод “проб и ошибок” Поппера, ни гипотетико-дедуктивная модель науки неадекватно описывают его деятельность. Индуктивный метод хотя и начинает с накопления частных случаев, чтобы найти общий закон, которому они подчиняются, тем не менее не обращает основного внимания на предварительный их анализ и объяснение.

Эта особенность  нашла наиболее яркое воплощение в современной индуктивной логике, которую чаще называют теперь вероятностной логикой. Она рассматривает отношение между эмпирическими данными и их обобщением в форме гипотезы, как отношение логической вероятности, аналогичное в известном смысле логической дедукции. Аналогия между ними заключается в том, что и дедукция, и индукция являются формами логических умозаключений и поэтому анализируют отношениями между высказываниями, а не самими реальными, эмпирическими явлениями и событиями. Именно поэтому индуктивная, или логическая, вероятность принципиально отличается от статистической, или объективной, вероятности, исследующей закономерности случайных массовых явлений. В то же время при вероятностной интерпретации заключения индукции отличаются от дедукции тем, что они не являются достоверными, а лишь с той или иной степенью правдоподобности подтверждают заключение. Именно поэтому современная индуктивная логика рассматривается как логика подтверждения, а отнюдь не открытия новых истин, какой она считалась при Ф.Бэконе. Такой взгляд на индукцию еще до возникновения вероятностной ее интерпретации защищал Ч.Пирс.

“Индукция, — писал он, — должна пониматься как операция, предлагающая оценку — в простой или количественной форме — утверждению, уже выдвинутому заранее”[4].

Таким образом, в отличие от традиционного взгляда, определяющего индукцию как умозаключение  от частного к общему, Пирс определяет ее как логическую операцию подтверждения  гипотезы или утверждения, выдвинутого заранее в соответствии с релевантными фактами. Главное, чем отличается абдукция от классической индукции Бэкона-Милля, состоит в том, что она не является безошибочным методом открытия новых истин в науке, своего рода алгоритмом открытия. Ее цель состоит скорей в поиске объяснительных гипотез, которые могут помочь в нахождении таких истин. Соответственно этому Пирс формулирует три методологических требования к объяснительным гипотезам. 

1. Они должны объяснить не только эмпирически наблюдаемые факты, но и факты непосредственно ненаблюдаемые и верифицируемые косвенным путем.
2. Гипотезы должны быть сформулированы как интеррогативные утверждения, т. е. содержать определенный вопрос, на который следует ответить в ходе исследования. 
3. Необходимое требование к любой объяснительной гипотезе — это ее проверяемость, причем последняя не ограничивается подтверждением наблюдаемыми данными. Критерий опровержения, хотя и является логически корректным правилом, тем не менее служит лишь средством элиминации ложных гипотез.

Абдуктивное рассуждение, как видно уже из приведенной  выше схемы, не гарантирует открытие истины, а облегчает ее поиск, поскольку  оно опирается на поиск таких  объяснительных гипотез, которые подтверждаются и обосновываются все возрастающим числом релевантных фактов. Поэтому обращение к таким рассуждениям нельзя рассматривать как попытку построения новой логики открытия. Сам Пирс неоднократно подчеркивал, что абдукция должна идти рука об руку с интуицией и воображением. Однако некоторые авторы продолжают настаивать на том, что творческое мышление не может контролироваться, а тем более направляться логикой.

Любой процесс  рассуждения, направленный на объяснение определенных фактов, указывает Пирс, основывается на выдвижении соответствующих предположений и гипотез. Поэтому сам его метод может быть назван методом поиска объяснительных гипотез, который состоит из двух частей. Первую, наиболее важную, часть поиска Пирс называет абдукцией, задача которой заключается в выдвижении, изобретении и генерировании догадок, предположений, гипотез и теорий. Вторую часть он именует ретродукцией или проверкой выдвинутых гипотез посредством абдукции. Следуя западной традиции, он не проводит здесь четкого различия между гипотезами и теориями.

“Предположение, или более точно, абдукция, — пишет Пирс, — обеспечивает исследователя теорией проблемного характера, которую верифицирует индукция... Предположение — есть единственный вид рассуждения, который создает новые идеи, и в этом смысле является синтетическим”[4].

3. Абдуктивные рассуждения  в научном познании

Интерес к идеям  Ч.Пирса об абдуктивных рассуждениях возник после широкого распространения  гипотетико-дедуктивной модели научного познания. Самым смелым критиком этой модели выступил известный английский специалист по методологии науки Норвуд Рассел Хэнсон, который в целом ряде статей и особенно в книге “Схемы открытия” (The Patterns of Discovery) подверг ее резкой критике. На конкретном материале классической физики и теории элементарных частиц он убедительно показал, что гипотетико-дедуктивная модель, как и прежняя индуктивная модель, неадекватно описывают процесс исследования в науке.

Гипотетико-дедуктивный  подход, подчеркивал Хэнсон, показывает нам, что случится, когда физику удастся найти верную гипотезу, но этот метод не может аргументировано обосновать, какую роль изобретательность, настойчивость, воображение и концептуальная смелость, характерные для физики, начиная с Галилея, играют в поиске новых гипотез. А такой поиск гораздо важнее дедуктивной разработки готовых гипотез.

“Физики, — писал он, — не начинают с гипотез, они начинают с данных. Со временем, когда закон будет включен в гипотетико-дедуктивную систему (Г–Д), действительно начинается оригинальное физическое мышление. Скучный процесс дедукции утверждений наблюдения из гипотез начнется только тогда, когда физик увидит, что гипотеза, по крайней мере, будет в состоянии объяснить первоначальные данные. Этот подход полезен только при обсуждении аргументов впользу законченного исследовательского отчета или для понимания того, как экспериментатор или инженер разрабатывают гипотезу теоретика”[5].

С другой стороны, индуктивный подход справедливо обращает внимание на то, что умозаключения в опытных науках совершаются от наблюдений к закону, от частного к общему. Этот факт совершенно игнорируется гипотетико-дедуктивным методом. Однако и индукция через перечисление подтверждающих случаев не может привести к открытию закона. Например, бесчисленные наблюдения показывают, что различные тела при нагревании расширяются, но они не объясняют, почему это происходит. Открытие закона связано как раз с процессом перехода от explicanda (объясняемого явления) к explicans(объясняющей гипотезе).

Если с этой точки зрения взглянуть на важнейшие  открытия в истории естествознания, то можно убедиться в том, что  выдающиеся ученые в своих исследованиях  шли от частного к общему, от явления к гипотезе, способной объяснить явления. Призыв к этому был провозглашен Исааком Ньютоном в предисловии к знаменитому его труду “Математические начала натуральной философии”, где он объявляет основным делом натуральной философии — как тогда называлась физика — аргументировать от явлений.

“Как в математике, так и в натуральной философии, — указывал Ньютон, — исследование трудных предметов методом анализа всегда должно предшествовать методу соединения. Такой анализ состоит в производстве опытов и наблюдений, извлечении общих заключений из них посредством индукции и недопущении иных возражений против заключений, кроме полученных из опыта и других достоверных истин”[6]. Однако в отличие от индуктивистов он ясно представляет, что заключения, полученные на основе наблюдений и экспериментов, нельзя считать достоверными. “И хотя аргументация на основании опытов не является доказательством общих заключений, — продолжает он, — однако это лучший путь аргументации, допускаемый природой вещей, и может считаться тем более сильным, чем общ йе индукция. ...Путем такого анализа мы можем переходить от соединений к их ингредиентам, от движений — к силам, их производящим, и вообще от действий — к их причинам, от частных причин — к более общим, пока аргумент не закончится наиболее общей причиной”[7].