Глава 3.3. Мысленно-логические методы

Индукция и дедукция

Индукция представляет собой переход от знания отдельных фактов к знанию общего, к эмпирическому обобщению, отражающему существенную и необходимую связь. Поскольку рассмотреть все без исключения факты и объекты чаще всего затруднительно, синтетическое знание является вероятностным, а не достоверным. Достоверность индуктивного вывода требует оценки. Частным случаем индукции является аналогия, представляющая собой переход от частного факта или объекта к частному же.

Дедукция представляет собой логический переход от общих предложений к частным. Из общих предложений частные следуют с необходимостью. Если общее предложение истинно, то частные выводы являются достоверными и не нуждаются в обосновании и оценке достоверности.

Методы классификации

Методы классификации. Классификация – это разделение явлений на определенные классы, позволяющее увидеть специфику явлений, их разнообразие, свойства, связи и зависимости, общее и специфическое и посредством этого вникнуть в их сущность.

Классификация проводится по основаниям или признакам, которыми могут быть какая-либо существенная значимая сторона или качество изучаемого объекта. Чаще всего классификация выполняется для структурирования какого-либо множества объектов и может представлять собой либо деление общего, либо разделение целого.

В первом случае происходит деление некоторой совокупности явлений, имеющих общие черты и в то же время различия. Их общность можно отразить в критерии, их различие – в группах принадлежности.

Во втором случае (разделении целого) критерием классификации является часть целого. Как бы детально ни проводилась классификация, она всегда отражает содержание некоторого явления, предстающего перед нами в виде целого.

Разновидностями классификации являются декомпозиция, стратификация. Декомпозиция – это особый вид классификации, не допускающий произвольного критерия. Она предназначена для установления связей между элементами целого. Стратификация – это определение слоев (страт) в многослойном явлении.

В процессе классификации могут возникать обобщения, как логические операции, заключающаяся в том, что для некоторой группы явлений находится новое, более широкое по объему понятие, отражающее общность свойств этих явлений на уровне нового знания о них.

Деление по видоизмененному признаку называется дихотомией. Простейший вариант дихотомии разделение на два полярных явления. Например, левое и правое, большое и малое и т. п.

Особым вариантом классификации является типология, представляющая собой группировку объектов на основе их подобия некоторому образцу, который именуется типом. Отличие типологии от классификации в том, что типология допускает существование таких явлений, которые не соответствуют ни одному из выделенных типов (нетипичных). Но типология превосходит классификацию своей универсальностью и является первоначальной операцией любых систематизаций.

Метод доказательства

Метод доказательства на приведении аргументов, подтверждающих некоторое положение. А ргументы представляют собой суждения, из которых выводится тезис. [44] Такими аргументами могут быть факты, проверенные положения, заключения, точки зрения признанных авторитетов, результаты эксперимента. В каждом доказательстве существуют три элемента: тезис, аргументы (основания), демонстрация. [45]

Существуют доказательства фактологические, опирающиеся в основном на фактический материал; формально-логические, главной опорой которых являются законы формальной логики; экспериментальные, построенные на эксперименте; эмпирические, опирающиеся на осмысленный и обобщенный опыт.

Существуют различные способы доказательства, среди которых необходимо выделить наиболее распространенные, отраженные на рисунке 3.3.

Эффективность доказательства определяется выбором приемов в соответствии с предметом исследования и назначением результатов доказательства.

Рис. 3.3. Сочетание способов доказательств [46]

Доказательство, построенное на предположении (по рабочей гипотезе) или на базе концепции, принято считать концептуальным или гипотетическим доказательством. А доказательство на основе систематизации фактов и установления причинно-следственных связей – доказательством на основе классификации фактов .

Доказательство может быть выстроено на результатах анализа свойств исследуемого объекта или на опровержении допущения истинности, которая оказывается абсурдным .

Если принимаются аргументы об абсурдности обратного, противоположного доказываемому, то считается, что первоначальное суждение истинно или, по крайней мере, корректно – доказательство от обратного.

В аксиоматическом доказательстве вначале формулируется аксиома (бесспорное, понятное и принятое положение), затем строится доказательство, базирующееся, как правило, на нескольких аксиомах. А фактологическое доказательство базируется на систематизации фактов в котором главную роль играет систематизация фактов.

Доказательство по концентрации фактов построено на положении о том, что вывод или идею могут доказывать не разрозненные факты, а их определенная концентрация и структура, отражающая системность явления.

Экспериментальное доказательство основано на эксперименте и анализе полученных результатов.

Доказательство от определения построено на формулировании ключевых категорий так, чтобы определения этих категорий не вызывали сомнений относительно их адекватности реальной действительности.

Ошибки доказательств:

• подмена тезиса и подмена понятий (выдвинутый в начале доказательства тезис в процессе доказательства заменяется другим);

• подмена количественных характеристик тезиса (доказанное относительно части объекта переносится на весь объект);

• подмена модальности (вероятность выдается за достоверность);

• ошибки недоказанного основания;

• замкнутость аргументов не на тезис, а на самих себя.

Если процедура аргументации представляет собой не строгое доказательство, но обеспечивает суждению достаточную степень вероятности, ее называют обоснованием.

Метод моделирования

Методы моделирования. Суть их заключается в том, что реальные объекты исследования, заменяются соответствующими объектами-заменителями (моделями [47] ), пользуясь которыми можно провести эксперимент, изучить их поведение и т. п.

Можно использовать целую совокупность моделей одного и того же явления, каждая из которых будет отличаться степенью составом и структурой учитываемых характеристик.

...

Модель должна соответствовать таким требованиям:

1. Достаточно полно отражать особенности и сущность свойств исследуемого объекта, чтобы можно было замещать его при исследовании.

2. Представлять объект в упрощенном виде, но с допустимой степенью сложности для данного вида и цели исследования.

3. Обеспечивать переход от «модельной информации» к реальной.

Моделирование обеспечивает построение формальных и неформальных моделей.

К числу методов построения неформальных моделей относят: методы мозгового штурма; методы модерации [48] рабочих сессий и игротехники; методы экспертного анализа; метод Дельфи; метод сценариев; методы классификации и структуризации проблемной области; методы компактного представления данных (например, диаграммы) и др.

Формальные методы оперируют строгой математической символикой и включают в себя: аналитические методы, вероятностные и статистические методы, теоретико-множественные и логические методы, лингвистические и семиотические методы, графические и иные методы.

Формальные модели, построенные с применением этих методов, получают, как правило, названия, сходные с названиями использованных методов:

– характеристика стабильности модели (статические и динамические модели, модели параметрической, структурной и функциональной динамики т. д.);

– характеристика среды функционирования, степени устойчивости причинно-следственных отношений, степени неопределенности исходных данных (детерминированные, стохастические, логические модели, модели нечеткой логики);

– характеристика целенаправленности системы или процесса (целенаправленные, гомеостатические, нецеленаправленные);

– характеристика состава участников процесса (социальные, организационно-технические, эргономические, экологические, технические и т. п.).

Синонимов для обозначения словесных моделей создано немало: вербальные модели; [49] концептуальные модели; понятийные модели; лингвистические модели; естественно-языковые модели.

Вербальные модели создаются для сокращения неопределенности, компенсации неполноты знаний и формирования гипотезы или набора гипотез:

1) получения на материальном носителе вербального описания:

– структуры системы;

– отношений между элементами;

– функций системы и ее компонентов;

– динамических параметров системы;

– проблемной ситуации;

– совокупности целей и задач деятельности;

– разнообразных ограничений (в том числе – по ресурсам);

– характеристик среды функционирования и возмущающих воздействий;

2) формирования массива исходных данных, используемых на этапе структурирования и формализации знаний о системе;

3) выявления специфики тезауруса, применяемого в данной предметной области (для внешнего эксперта), и упорядочения системы понятий, подлежащих выражению формальными средствами;

4) выявления неполноты системы знаний и организации процесса их пополнения как за счет внутренних ресурсов системы, так и с привлечением внешних информационных ресурсов;

5) установления характера неопределенностей, с которыми придется столкнуться на этапе синтеза формальной модели;

6) поиска базовых закономерностей и аналогий в смежных отраслях, которые могут быть использованы в дальнейшем.

По завершении этапа вербального моделирования становится возможен переход на следующий уровень – уровень логико-лингвистического моделирования, который характеризуется более высокой степенью формализации. При построении логико-лингвистических моделей широко используется символьный язык логики и формализм теории графов и алгоритмов. [50]

Одним из видов логико-лингвистических моделей являются сценарии или сценарные модели. [51]

Элементами логико-смысловой модели являются высказывания на естественном языке (когнитивные элементы) и связи, существующие между явлениями и объектами, которые отражают эти высказывания. Из совокупности когнитивных элементов и связей получается сеть, описывающая проблемную область. В общем случае семантическая сеть может быть представлена в виде гиперграфа, в котором вершины соответствуют понятиям, а дуги – отношениям.

В зависимости от типов связей, различают классифицирующие, функциональные сети и сценарии.

Логико-смысловая модель представляется в виде связного неориентированного графа, в котором вершины соответствуют высказываниям, а ребра – семантическим связям между ними.

Логические модели по сравнению с логико-лингвистическими представляют собой следующий уровень формального представления. В таких моделях естественно-языковые высказывания замещаются на примитивные высказывания – литералы, между которыми устанавливаются отношения, предписываемые формальной логикой.

Статистическая или теоретико-вероятностная (стохастическая) модель – это модель, в которой обеспечивается учет влияния случайных факторов в процессе функционирования системы, основанная на применении статистической или теоретико-вероятностной методологии по отношению к повторяющимся феноменам.

Аналитическое математическое моделирование – это вид моделирования, в ходе которого основная роль отводится аналитической математической модели, обладающей следующими особенностями:

– аналитическая модель строится на основе некоторой теории или научной гипотезы;

– модель описывает в целом определенный аспект моделируемой системы (процесс в системе) посредством различных математических конструкций (функций или функционалов, алгебраических или дифференциальных уравнений и т. д.);

– модель позволяет получать конечные результаты исследования в виде некоторых формальных соотношений, пригодных для производства количественного или качественного анализа.

Имитационная модель – это комплексное логико-математическое представление системы, реализованное в виде программы, предназначенной для решения на ЭВМ, включающее в себя модели различного типа, и рассматривающее аспект функционирования динамической системы во времени. Данный класс моделей применяется при невозможности строгого аналитического решения задачи или проведения натурного эксперимента.

Частным случаем имитационных моделей являются модели ситуационные. [52]

Полемика

Полемика [53] как метод исследования базируется на том, что для установления истины необходимы различные точки зрения и аргументированное обсуждение между их носителями. Полемика помогает находить дополнительные аргументы, оттачивать формулировки, укреплять позиции и мысли, конкретизировать рекомендации, усиливать доказательства.

Основные принципы полемики заключаются в следующем:

• понять позиции и аргументы оппонента;

• избегать абсолютного отрицания суждений оппонентов, сочетать критическое и доброжелательное отношение к мнению оппонентов;

• удерживать вниманием цель самой полемики во время ее проведения (в вопросах, высказываниях, аргументах, доказательстве);

• оценивать суждения, а не их авторов;

• стремиться быть лаконичным и аргументировано выражать свою позицию;

• договариваться о понятиях, которые содержатся доказательствах суждений;

• задавать вопросы, уточняющие позиции участников полемики и побуждающие их доказательнее аргументировать свои суждения;

• не подменять аргументирование только ссылкой на авторитетные мнения;

• не устанавливать истину мнением большинства голосов;

• оперировать понятиями вероятности и доказывать степень вероятности (в основе полемики должны лежать результаты, формулируемые на профессиональной основе);

• не вести полемику по «замкнутому кругу».

Анализ и синтез

Синтез состоит в соединении, воспроизведении связей отдельных частей, элементов, сторон сложного явления и постижении целого в его единстве. Анализ и синтез тесно связаны друг с другом. Без изучения целого с помощью синтеза невозможно понять частей, элементов, их назначения и функций в составе целого объекта. А без изучения структуры целого с помощью анализа невозможно понять это целое.

Анализ представляет собой разложение целого, сложного явления или объекта на его составные части, более простые и элементарные. Анализ выполняется исследователем с целью познания структуры изучаемого объекта, его отдельных сторон. Это позволяет исследователю глубже проникнуть в сущность изучаемого объекта. Анализ позволяет обобщить известные факты об объекте исследования.

Виды анализа могут быть представлены таким списком:

графический анализ; факторный анализ; анализ временных рядов; анализ вариаций; дискриминантный анализ; сравнительный анализ; метод главных компонент; причинно-следственный анализ; теоретико-игровое моделирование; структурный анализ; ресурсный анализ; корреляционный анализ; дисперсионный анализ; кластерный анализ; ретроспективный анализ; семантический анализ; анализ показателей эффективности; контент-анализ; логико-лингвистический анализ и др.

Каждый из видов имеет свои сильные и слабые стороны и не способен в равной степени хорошо оперировать со всем многообразием проявлений объектов и процессов, с которыми приходится сталкиваться исследователю.

Основные принципы аналитической деятельности (которые во многих аспектах совпадают с диалектическими принципами) таковы: целенаправленность, актуальность, активность, достоверность, полнота, альтернативность, обоснованность, системность, своевременность, инициативность, объективность, непрерывность, гибкость.

Содержание перечисленных принципов заключается в следующем.

Целенаправленность – ориентация аналитической деятельности на достижение конкретных целей решаемых задач (результатов в практической деятельности).

Системность – комплексный анализ решаемых проблем с учетом их места, роли и взаимосвязей в общей структуре обеспечения деятельности организации (предприятия).

Актуальность – аналитическая деятельность должна вытекать из потребностей практики, иметь высокую степень важности в данный момент, в данной ситуации, для решения конкретной проблемы. Кроме этого, исследования могут проводиться по вопросам не столь актуальным на данный момент времени, но имеющим перспективу развития, могущим осложнить ситуацию в исследуемой области (объекте анализа).

Своевременность – получение и выдача результатов аналитической деятельности в требуемые сроки, в удобном виде и в форме, предназначенной для непосредственного использования адресатом.

Активность – проведение аналитической деятельности и выдача ее результатов независимо от конкретных запросов пользователей с определенным упреждением и элементами прогнозирования. Для обеспечения эффективности исследования необходимо определение динамики развития изучаемой ситуации и предвосхищение возможных негативных последствий, установление и объяснение закономерностей изменения показателей, характеризующих ситуацию, разработка сценариев ее развития и экспертное прогнозирование.

Инициативность – выявление и описание проблем, формулирование задач и способов их решения (в том числе, выходящих за рамки традиционных представлений). Выработка не только оценочных результатов, но и конструктивных предложений и рекомендаций.

Достоверность – учет истинности исходных данных анализа, точности используемых количественных данных, степени объективности и обоснованности выводов, оценок, предложений.

Объективность – отсутствие тенденциозности, беспристрастное отношение аналитика к исследованию и его результатам.

Полнота – использование всей имеющейся информации, относящейся к решаемым задачам. При этом предполагается выдвижение и проверка всех возможных вариантов развития событий, версий о сущности и причинах изучаемого явления, определение закономерностей его развития.

Непрерывность – организация постоянно действующего информационно-аналитического мониторинга обстановки, своевременно и с заданной степенью детализации отражающего основные изменения в исследуемой ситуации.

Альтернативность мнений – наличие у каждого сотрудника аналитического подразделения возможности свободно высказать свое независимое мнение по результатам проведенного исследования и довести его до вышестоящего руководства.

Гибкость – возможность быстрой адаптации к изменениям общественно-политической обстановки без модификации структуры методов и средств реализации аналитической работы – исключительно за счет внесения изменений в метапеременные (систему одобренных – не путать с «декларированных» – обществом ценностей).

Обоснованность – получение аргументированных результатов аналитической работы на основе современных достижений науки, эффективных информационных и аналитических технологий, стремление к объективно истинному и проверенному знанию, использование всего комплекса познавательных принципов.

Принято считать, что системный анализ представляет собой предмодельную стадию в научных исследованиях. Этапы этого процесса состоят в следующем:

1.  Определение целей исследуемого процесса, операции и, собственно, исследования. Целевой анализ начинается с формулировки глобальной цели, определении главных целей и заканчивается построением дерева целей и задач.

2.  Анализ ограничений , связанных с объективными причинами (ресурсами, а также принципами, принятыми в обществе) и субъективными ограничениями (например, предпочтениями исследователя).

3.  Анализ пространства альтернатив . Пространство альтернатив – это совокупность вариантов достижения поставленных целей и условий их реализации.

4.  Выбор критериев эффективности . Наличие строгих, сопоставимых критериев, свидетельствующих об успешности решения поставленных задач, позволяет объективировать процесс выбора предпочтительного решения.

5.  Синтез адекватной модели . Поскольку различные модели для достижения поставленной цели могут использовать различные методы и привлекать различные ресурсы, требуется, чтобы эти модели позволяли получить однородные показатели эффективности и были в равной степени адаптированы для моделирования различных решений.

6.  Планирование и проведение модельного эксперимента . На этом этапе проводится всестороннее исследование предлагаемых методов, исследуется устойчивость получаемых решений к изменениям внешней и внутренней среды системы.

7.  Выработка рекомендаций – заключительная часть системного анализа. Она содержит выводы из проведенного исследования и указания по использованию его результатов.

Структурный анализ

Структурный (или топологический) анализ предполагает систематизированное изучение объекта с целью выявления его структуры и основных закономерностей развития. Предполагается, что если система выглядит как нечто известное снаружи и ведет себя аналогичным образом, то внутреннее ее строение и состояние ее элементов подобно известному или наоборот – если известно строение, то может быть предсказано поведение и внешний вид. При этом структура системы устанавливается на основе изучения и описания комплекса наблюдаемых каналов обмена ресурсами.

Наблюдение и анализ морфологии системы выступают методом познания ее структуры и функциональной среды. Морфология системы позволяет исследователям отнести ее к конкретному типу или состоянию.