Особенности формализации современной науки

Процесс теоретизации современной науки тесно связан с процессом ее формализации.

Формализация определяется в философском энциклопедическом словаре как совокупность познавательных операций, обеспечивающих отвлечение от значения понятий и смысла выражений научной теории с целью исследования ее логи- ческих особенностей239 .

Метод формализации - это перевод содержательных фрагментов знания (в математике, физике, логике, химии и др. науках) на искусственные символические, логико-математические и математические языки, подчиненные четким правилам построения формул и их преобразований. При формализации суждения об объектах переносятся в плоскость оперирования с символами и знаками. Ярким примером формализации являются широко используемые в науке математические описания различных объектов, явлений, основывающиеся на соответствующих содержательных теориях. При этом используемая математическая символика не только помогает закрепить уже имеющиеся знания об исследуемых объектах, явлениях, но и выступает своего рода инструментом в процессе дальнейшего их познания.

Потребность в формализации возникает перед той или иной наукой на достаточно высоком уровне ее развития, когда задача логической систематизации и организации наличного знания приобретает первостепенное значение.

Для построения любой формальной системы необходимо: а) задание алфавита, т. е. определенного набора знаков; б) задание правил, по которым из исходных знаков этого алфавита могут быть получены «слова», «формулы»; в) задание правил, по которым от одних слов, формул данной системы можно переходить к другим словам и формулам.

Этапы формализации: •

запись исходных данных на некотором общепонятном языке (естественном и искусственном), исключающем различные толкования; •

переработка исходной записи на основе некоторых точных правил. Наиболее распространенным видом формализации является формализация средствами математики. Для этого вида формализации на втором этапе имеет место решение задачи с использованием определенных алгоритмов240; •

сравнение полученного решения с реальностью; •

оценка эффективности формализации, оценка добротности тех гипотез (постулатов, упрощающих предположений), которые лежали в ее основе.

В результате создается формальная знаковая система в виде определенного искусственного языка. Важным достоинством этой системы является возможность проведения в ее рамках исследования какого-либо объекта чисто формальным путем (оперирование знаками) без непосредственного обращения к этому объекту. Другое достоинство формализации состоит в обеспечении краткости и четкости записи научной информации, что открывает большие возможности для оперирования ею.

Разумеется, формализованные искусственные языки не обладают гибкостью и богатством языка естественного. Зато в них отсутствует многозначность терминов (полисемия), свойственная естественным языкам. Они характеризуются точно построенным синтаксисом (устанавливающим правила связи между знаками безотносительно их содержания) и однозначной семантикой (семанти- ческие правила формализованного языка вполне однозначно определяют соотнесенность знаковой системы с определенной предметной областью). Труды Лейбница положили начало созданию метода логических исчислений. Последний привел к формированию в середине XIX в. математической логики, которая во второй половине ХХ в. сыграла важную роль в развитии кибернетики, в появлении электронных вычислительных машин, в решении задач автоматизации производства и т. п.

Формализация позволяет: •

однозначно определить входные термины, уяснить существенные связи и отношения в структуре научного знания; •

вычленить и уточнить логическую структуру теории, т.е. установить исходные посылки теории, в качестве которых в математике выступают аксиомы, а в эмпирических науках - фундаментальные принципы или законы. Точное перечисление логических правил вывода также весьма важно для выявления структуры теории; •

обеспечить стандартизацию используемого языка и понятийного аппарата, который используются в данной теории; •

постановку новых проблем и поиск их решения.

Формализация играет важную роль в: •

выявлении и уточнении содержания научной теории; •

систематизации той суммы знаний, которая накоплена содержательной теорией; •

синтезе смежных наук.

Метод формализации наиболее эффективен в строгих и точных науках.

Различают два типа формализованных теорий: полностью и частично формализованные теории. Полностью формализованные теории представляют собой систему формальных утверждений, упорядоченных с помощью аксиомати- ко-дедуктивного метода. Это система символов, некоторые из которых считаются исходными, т.е. аксиомами, а все остальные получаются с помощью явно указанных правил вывода. Такие теории, как правило, существуют в математике. В математизированных теориях идеализированный объект выступает в виде математической модели или совокупности таких моделей.

Краткость, обозримость символических выражений, оперативность преобразований, возможность подчинить их четким математическим правилам обеспечивает успешное решение познавательных задач на формальном уровне. В расширении возможностей формализации существенную роль играет прогресс вычислительной техники, а сама формализация выступает условием автоматизации некоторых мыслительных операций.