Формализация. Язык науки

Под формализацией следует понимать особый подход в научном познании, который заключается в использовании специальной символики. Это позволяет абстрагироваться от изучения реальных объектов, содержания теоретических положений, которые описывают, и оперировать вместо этого определенной множеством символов (знаков).

Ярким примером формализации являются распространенные в науке математические описания различных объектов, явлений, основанные на соответствующих содержательных теориях. При этом использование математической символики не только помогает закрепить уже существующие знания об исследуемых объектах, явлениях, но и выступает своеобразным инструментом в процессе дальнейшего их познания.

Для построения любой формальной системы необходимо:

а) задания алфавита, то есть определенного набора знаков;

б) задания правил, согласно которым из исходных знаков этого алфавита можно получить "слова", "формулы";

в) задания правил, которые дают возможность переходить от одних слов, формул данной
системы к другим словам и формул (так называемое правило вывода).

В результате возникает формальная знаковая система в виде своеобразной искусственного языка. Важным преимуществом этой системы является возможность проведения в ее рамках исследования любого объекта исключительно формальным путем (оперирование знаками) без прямого участия самого объекта.

Еще одно преимущество формализации заключается в краткости и четкости записи научной информации, создает большие возможности для оперирования ею. Вряд ли удалось бы успешно воспользоваться, например, теоретическими выводами Максвелла, если бы они не были компактно выражены в виде математических уравнений, а описывались бы с помощью обычной, повседневной речи.

Разумеется, формализованные искусственные языки по гибкости и богатства уступают обычным языком. Зато они лишены многозначности терминов (полисемии), присущей живым языкам. Искусственные языки имеют четко построен синтаксис (строгие правила связи между знаками независимо от их содержания) и однозначную семантику (семантические правила формализованного языка вполне однозначно определяют соотнесенность знаковой системы с определенной предметной областью). Таким образом, формализованный язык имеет свойство моносемией.

Формулировка тех или иных теоретических положений науки в виде формализованной знаковой системы имеет большое значение для познания. Но при этом не следует забывать, что формализация той или иной теории возможна только при условии учета особенностей его содержания. Только в этом случае применение тех или иных формализмов иметь смысл.

Поучительным примером формально полученного и, на первый взгляд, "бессмысленного" результата, который обнаружил впоследствии очень глубокий физический смысл, является решение уравнения Дирака, описывающее движение электрона. Среди этих решений были те, кто отвечали состояниям с отрицательной кинетической энергией. Позже было установлено, что указанные решения описывали поведение неизвестной до сих пор частицы - позитрона, который является антиподом электрона. В данном случае значительное количество формальных преобразований дала для науки содержательный и интересный результат.

Формализация как метод теоретического познания приобретает все большее распространение, что связано не только с развитием математики. В химии, например, соответствующая химическая символика вместе с правилами оперирования ею является одним из вариантов формализованной искусственного языка. В процессе развития логики метод формализации приобретает все большее значение. Труда Лейбница положили начало применению метода логических вычислений. Благодаря последнему в середине 19 века началось формирование математической логики, которая во второй половине 20 века сыграла важную роль в развитии кибернетики, в появлении электронно-вычислительных машин, в решении задач автоматизации производства и т.д.

Язык современной науки существенно отличается от повседневной человеческой речи. Она содержит много специальных терминов, выражений, в ней широко используются средства формализации, среди которых важное место занимает математическая формализация. Для удовлетворения потребностей науки разрабатываются различные искусственные языки, предназначенные для решения тех или иных задач. Многочисленные искусственные формализованные языки как устоявшиеся, так и те, что только создаются, вместе составляют язык науки, которая является мощным средством научного познания.

Вместе с тем понятно, что невозможно ставить целью создание некой единой формализованной языка науки. Дело в том, что даже достаточно богатые формализованные языки могут удовлетворить требование полноты, то есть некоторое множество правильно сформулированных языковых единиц такого языка (в том числе и истинных) нельзя создать исключительно формальным путем внутри этого языка. Данное положение вытекает из результатов, которые получил в начале 30-х годов 20 века австрийский логик и математик Курт Гедель.

Известная теорема Геделя утверждает, что каждая формальная система или противоречивая по своей сути, или содержит некую неразрешимую (хотя и верную) формулу, то есть такую формулу, которую в данной системе нельзя ни доказать, ни опровергнуть.

Заметим однако такое: то, что не удается вывести в данной формальной системе, можно вывести в другой системе, более богатой. Тем не менее, все более полная формализация содержания никогда не может достичь абсолютной полноты. Иными словами, возможности любой формализованной языка остаются принципиально ограниченными. Таким образом, Гедель удалось логически обосновать неосуществимость идеи Р.Карнапа по созданию единой универсальной формализованного языка науки.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >