Абдукция как метод поиска и обоснования объяснительных гипотез

Поиск таких  общих причин и законов требует больших творческих усилий на протяжении длительного периода времени. Известно, например, что Галилею потребовалось свыше 34 лет, чтобы открыть закон свободного падения тел. При этом ему пришлось выступить против авторитета своих предшественников, в частности Аристотеля, который априорно утверждал, что величина пройденного падающим телом пути зависит от скорости, а не ускорения. Подобно всем античным ученым он считал, что совершенным является движение по окружности, по которой двигаются небесные тела, а не прямолинейное инерциальное движение. С не меньшими трудностями пришлось столкнуться также И.Кеплеру при установлении орбиты движения планеты Марс. Он начал свое исследование, опираясь на тщательные наблюдения движения этой планеты, сделанные Тихо Браге. Последний пытался объяснить свои наблюдения с помощью гипотезы, которая основывалась, во-первых, на геоцентрической системе мира Птолемея, во-вторых, на постулате, что орбитой Марса должна быть окружность. Однако результаты его вычислений значительно расходились с собственными наблюдениями. Кеплер при создании своей гипотезы исходил из гелиоцентрической системы, центром которой служило Солнце, что в корне преобразило схему его поисков. Центральное положение Солнца с его огромной массой не могло не повлиять на форму орбит планет. Поэтому в отличие от Тихо Браге он исследовал множество других замкнутых кривых, которые могли быть орбитой Марса, а именно овал и овоид, пока не остановился на эллипсе. Следствия, полученные из предполагаемой эллиптической орбиты, точно совпали с действительными результатами наблюдений движения Марса, сделанными Тихо Браге на протяжении нескольких лет. Экстраполяция найденного результата на другие планеты не была связана с большими трудностями, поскольку Кеплер руководствовался открытыми им двумя другими законами движения планет.

Тщательно проанализировав  процесс открытия Кеплером эллиптической  орбиты движения планет, Н.Р.Хэнсон, как  и до него Ч.С.Пирс, задают вопрос: представляет ли это открытие умозаключение вообще? Конечно, оно не является дедуктивным умозаключением потому, что оно не идет от общего к частному. С другой стороны, оно не представляет и индуктивного умозаключения, хотя и совершается от частного к общему, как пытался утверждать в своей “Системе логики” Джон Стюарт Милль. Хэнсон считает, что рассуждение от опытных данных к гипотезе или закону представляет собой типичное абдуктивное, или ретродуктивное, умозаключение, ибо укладывается в приведенную несколькими страницами выше схему, а самое главное — оно идет от explicand’ a к explicans’ y.

Здесь мы подходим к самому трудному и весьма дискуссионному вопросу, который часто задают сторонникам  абдуктивных рассуждении. Поскольку  генерирование научных гипотез  представляет творческий процесс, требующий  интуиции, воображения и большого опыта, то, как можно представить его в виде логического алгоритма, не возвращает ли нас такой подход к дискредитировавшей себя логике открытия в форме индуктивной логики Ф.Бэкона или символического исчисления Г.В.Лейбница?

Сторонники гипотетико-дедуктивного метода заявляют, как мы видели, что процесс генерирования гипотез и открытия новых идей в науке представляет интерес для психологии, это — сфера деятельности гения, творца, но не логики. Хэнсон считает такой взгляд ошибочным или, по меньше мере, необоснованным.

“Если установление гипотез через их предсказания имеет логику, то тоже следует сказать об обдумывании (conceiving) гипотез. Создать идею ускорения или универсальной гравитации может только гений, ничуть не меньший, чем Галилей или Ньютон. Но это вовсе не означает, что размышления, ведущие к этим идеям, являются неразумными”[8].

Хотя заключения абдукции не могут считаться достоверными, но степень их правдоподобности может быть увеличена за счет использования различного рода эвристических правил и принципов, которые меняются от одной науки к другой. Таким образом, в процессе научного поиска абдукция играет роль логической схемы, руководствуясь которой можно вести этот поиск более организовано, целенаправленно и эффективно. По своей структуре она представляет собой умозаключение, или рассуждение, отличающееся как от индукции, так и дедукции. В то же время абдукция не является объединением дедукции и индукции, хотя они и используются в ходе такого рассуждения. Действительно, с помощью дедукции делаются все выводы из пробных гипотез, но индукция используется исключительно для проверки и подтверждения этих гипотез.

Главное, что  отличает абдукцию от других форм рассуждений, это — тщательный анализ данных, которые требуют объяснения. Именно с них начинается поиск объяснения и, следовательно, все исследование в целом. Предварительные предположения и рабочие гипотезы могут выявить новые данные и постепенно улучшать правдоподобность окончательной гипотезы. Поэтому поиск гипотез осуществляется здесь в тесном взаимодействии с эмпирическими данными, теории с опытом. Очевидно, что для выдвижения правдоподобных гипотез одних эмпирических данных недостаточно, ибо на основе одних и тех же данных можно построить самые различные гипотезы. Исследователь же стремится найти такую гипотезу, которая была бы ближе к истине. Какие приемы и методы он может использовать для этого?

Не говоря уже  об интуиции, воображении, догадках и  других приемах скорей психологического, чем логического характера, наиболее распространенными методами поиска являются различные эвристические методы, которые в каждой науке имеют свой специфический характер. Так, например, Ньютон при построении классической механики опирался на способ построения теории, который впоследствии получил название метода принципов. В соответствии с ним при создании классической механики он опирался, прежде всего, на те законы, которые были открыты его предшественниками, а именно закон свободного падения тел Г.Галилея, законы движения планет И.Кеплера и законы колебательных процессов Х.Гюйгенса. Поэтому законы ньютоновской механики выступают как обобщения или принципы, из которых могут быть логико-математическими методами получены вышеперечисленные частные законы. Поэтому сам Ньютон формулирует новый принцип построения теории следующим образом: “...вывести два или три общих начала движения из явлений и после этого изложить, каким образом свойства всех телесных вещей вытекают из этих явных начал, — было бы очень важным шагом в философии, хотя причины этих начал и не были еще открыты”[9].

В частности, он ссылался, например, на закон всемирного тяготения, причина которого оставалась нераскрытой. “Довольно того, что тяготение на самом деле существует и действует согласно изложенным нами законам и вполне достаточно для объяснения всех движений небесных тел и моря”. Поиск таких общих начал или принципов механики был бы невозможен без творчества, опирающегося на интеллектуальную интуицию и воображение. Поскольку же он контролировался ранее открытыми законами, а не эмпирическими данными, которые в конденсированной форме охватывались этими законами, то найти указанные общие принципы можно было легче.

В современной науке для поиска более глубоких и общих теорий используются специальные эвристические принципы, каким является, например, принцип соответствия, с помощью которого был построен математический аппарат квантовой механики на основе переинтерпретации уравнений классической механики. Впервые попытку “применения квантовой теории на такой точке зрения, которая дает надежду рассматривать теорию квантов как рациональное расширение наших обычных представлений”[10], предпринял выдающийся датский физик Нильс Бор. В неявной форме принцип соответствия использовался уже при создании общей теории относительности. Другими видами эвристических методов являются мысленный эксперимент, построение концептуальных и математических моделей и т.п. средства, которые облегчают поиск и открытие принципов законов науки. Даже такие распространенные эвристические средства, как критерий простоты законов, их симметрии, общности и другие, в ряде случаев оказываются весьма полезными в процессе поиска, особенно в математическом естествознании.

3. О логической структуре  абдуктивных рассуждении

В отличие от дедуктивных умозаключений, имеющих точную логическую структуру, все не дедуктивные рассуждения не обладают такой структурой. Так, например, неполная индукция, аналогия, статистические рассуждения описываются обычно словесно или же выражаются в виде определенной общей схемы, которая и рассматривается как некоторая квазиструктура. Не составляет исключения и абдукция, сущность и схему которой определяют по-разному.

Некоторые философы рассматривают абдукцию как умозаключение, ориентированное на наилучшее объяснение (Харман). У.Ликан, характеризуя их аналогичным  образом, приводит такую же их схему, какую дает Ч.Пирс, но почему-то заключение абдукции он рассматривает как истинное[11]. Авторы популярного учебника по искусственному интеллекту Черняк и Макдермот характеризуют абдукцию по-разному, то как обращенный modus ponens , то как умозаключение к причине чего-то, то как генерирование объяснения для всего, что мы видим вокруг нас, и, наконец, как умозаключение к наилучшему объяснению[12]. Действительно, чисто формально абдукцию можно рассматривать как обращение дедуктивного правилаmodus ponens , т.е. А ?В, В — истинно, следовательно, А — вероятно. Точно такую же формальную структуру имеет умозаключение от действия (следствия) к вероятной его причине. Все они могут быть представлены общей схемой:

А ?В

B

А — вероятно

Сам Пирс, как  показано выше, определяет ее как рассуждение, приводящее от данных фактов к гипотезе, которая объясняет эти факты. В настоящее время схему Пирса уточняют следующим образом:

1. D есть совокупность данных (фактов, наблюдений, экспериментов и т.п.). 
2. Гипотеза H объяснит эти данные, если она окажется истинной.
3. Никакие другие гипотезы не могут объяснить D так же хорошо, как Н.

Следовательно, гипотеза Н вероятна.

Идея о наилучшем  объяснении, которая присутствует в пункте 3, уточняет схему Пирса, хотя она неявно предполагалась им. Более того, она фигурировала в философской литературе и до появления абдуктивных рассуждении в виде наилучшего объяснения с помощью гипотез. Поэтому она вошла в современное определение абдукции.

“Абдукция, илизаключение к наилучшему объяснению, есть форма умозаключения от данных, описывающих нечто, к гипотезе, которая наилучшим образом объясняет или оценивает эти данные”[13].

Обратимся теперь к эпистемологическому анализу  абдуктивных рассуждении. Прежде всего, постараемся ответить на вопрос: что  подразумевается в этом определении  под гипотезой Н,обеспечивающей “наилучшее объяснение”? Очевидно, что ни одна из известных альтернативных гипотез не объясняет данные так, как это делает гипотеза Н. Но при этом множество таких альтернатив может рассматриваться либо слишком узко, когда рассматриваются только непосредственно известные гипотезы, либо слишком широко, когда включаются все гипотезы, которые в принципе могут быть сформулированы. Наилучшей объяснительной гипотезой будет считаться та, которая в рационально выбранном множестве отличается от альтернативных гипотез своим правдоподобием и объяснительной силой. Конечно, истинная гипотеза обладает также наилучшей объяснительной силой, но ее выбор заранее не гарантирован, поскольку результаты абдуктивных умозаключений являются не достоверными, а только вероятными, или правдоподобными.

Правдоподобность  гипотезы Н, связанной с абдуктивным заключением, в решающей степени зависит, во-первых, от того, насколько она превосходит альтернативные, во-вторых, в какой мере сама она хорошо обоснована, в-третьих, насколько надежны данные, в-четвертых, в какой степени заслуживают доверия полученные объяснения. Ответы на эти вопросы требуют конкретного содержательного концептуального и методологического анализа. Во всяком случае, они не могут быть решены чисто формальными средствами.

Отличительная особенность абдуктивных рассуждений состоит в том, что они представляют собой обобщения, которые расширяют наше знание, в результате чего их заключения содержат новую информацию, которая не была известна раньше. В этом смысле абдукция существенно отличается от дедукции, заключения которой не содержат в принципе иной информации, кроме той, которая содержится в ее посылках. Правда, психологически кажется, что ее заключение дает новую информацию, но при более внимательном анализе оказывается, что эта информация в неявном виде уже содержалась в посылках дедуктивного рассуждения, а заключение лишь представляет ее в явном виде. В отличие от этого, абдуктивные рассуждения вводят новую информацию. Можно поэтому сказать, что если дедукция сохраняет истину, то абдукция создает ее. Разумеется, что это происходит за счет привлечения новой информации в посылках. Благодаря этому становится возможным расширять и обобщать знание.