Методологія та організація наукових досліджень

Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Одеський Національний Політехнічний Університет

Реферат

По дисципліні «Методологія та організація наукових досліджень»

    Виконав:

                                             студент групи КА-071

                                             Кошулян С.В.

                                             Перевірив: Афанасьєв О.І.

Одеса 2012

Вступ

У сучасному світі, який увійшов в епоху інформації та інформаційних технологій проблема створення «розумних» технологій постає особливо актуальною. Під «розумними» технологіями на сьогоднішній день можуть розуміти машини з програмами будь-якої складності, від пральної машини, що сама обирає режим прання до роботів, що можуть малювати картини і керувати супутниками. Пройшов той період, коли тцльки деякі вчені вірили у можливість створення машини, що обраховувала б імовірність подій, зв’язно відповідала на питання, тощо. Сьогодні такий феномен як «штучний інтелект» вже глибоко увійшов у багато аспектів нашого життя. Хоча іноді ми не усвідомлюємо цього, але ідеї можливості створення розуму, подібного до людського вже давно сприймаються як належне, проникаючи у свідомість людей і відображаючись у результатах їх творчості. Але феномен «штучного інтелекту» постає перед нами не тільки у перспективі, але вже і сьогодні. Багато з програм, що вирішують багато х людських когнітивних задачують нас. А отже, проблема існування штучного інтелекту є вельми цікавою і надає велике поле для наукової діяльності.

Сучасна проблема «штучного інтелекту» полягає у вічному питанні бути чи не бути. Вже не викликає сумнівів можливість існування таких технічних засобів, що брали б на себе частину роботи людей, яку вони вони взмозі виконати краще. Сьогодні постає інше питання, чи може існувати машина, що буде повністю імітувати людську психологію. Ця проблема дуже обширна і вміщає в себе велику кількість аспектів. Щоб побудувати деяку картину сучасного її стану слід охопити хочаб деякі з них. У поданій роботі я звернула увагу на розвиток області наук, в межах якої з’явилася ця наука, когнітивної науки; також деякі філософські і методологічні питання, що стосуються створення «штучного інтелекту»; важливим питанням постає сучасні досягнення в цій області і ставлення до них суспільства; сучасні технології досягнення деяких цілей.

Для окреслення підходів до ідей створення «штучного інтелекту» у роботі розглянуто аргументи вчених, що підтримують ідею можливості цього і тих, що критикують або сучасні методи розв’язання проблеми, або взагалі можливість її ров’язання як такої. До перших належать, наприклад кібернетики Т’юринг, Бостром. До вчених, що піддають цю ідею деякій критиці належить кібернетик Бірюков, психолог Тихомиров.

За завдання у цій роботі поставлено ознайомитись з поняттям «штучного інтелекту» і змалювати сучасний стан цього питання. Також зроблено спробу передбачити сферу і перспективи майбутнього розвитку галузей, що торкаються проблеми штучного інтелекту на основі розглянутих теорій і фактів.

Частина І. Філософсько-методологічний вступ

Проблема штучного інтелекту бере своє коріння у глибинах когнітивної науки, тож для початку слід визначити що це таке. Когнітивна наука – це область міждисциплінарних досліджень пізнання, яке розуміємо як сукупність процесів накопичення, збереження, перетворення і використання знань живими і штучними системами. Існують такі дисципліни:

(Взято з Соло «Когнітивна психологія»)

Як вже було сказано, це область міждисциплінарна, тому виникає ряд труднощів, пов’язаний з цим. Одна з перших – проблема термінології. Власне перед тим як казати про проблему взаєморозуміння кількох наук, слід зазначити, що і в середині психології існують значні неточності. По-перше вже протягом кількох тисячоліть вчені не можуть домовитися про те, що ж таке свідомість, тобто не можуть визначитися з предметом науки.

Поява інформаційних технологій у 21 столітті тільки підкреслила наскільки мало ми знаємо про людську душу. Зараз стало популярним порівняння людського мозку з ком’ютером. Звичайно, це краще, ніж порівнювати його з телеграфом (Г. Гельм-Гольц) або навіть з радіоприймачем (А. А. Ухтомский). Але як і ранні порівняння, комп’ютерна метафора має великі білі плями. Так, найочевидніша різниця, це те, що у комп’ютерів, на відміну від людини, не існує свідомості. Тим не менш, інновації в комп’ютерних технологіях і порівняння з ними людини дозволяють поставати більш точні питання. Наприклад – чому око, яке можна порівняти з відеокамерою, не викривлює зображення при нахилі голови. Перераховувати такі загадки можна до нескінченності.

Серед усіх таємниць психології найбільшою лишається, все ж, таємниця свідомості. Ми сприймаємо світ і себе з безпосередньою очевидністю. І сам по собі факт наявності її настільки очевидний, що всі уявляють свідомість, але тільки до моменту, коли їх попросять сформулювати, що ж це таке. Пояснення – це знаходження способу міркування, за якого незрозуміле стає зрозумілим. Однак будь-яке пояснення свідомості буде більш незрозуміле, аніж її очевидне існування, адже виникнення свідомості не може бути результатом процесів цієї самої свідомості, а тому природа її не може бути подана з тією само, очевидністю, яка присутня поясненням її явищ.

Історично склалося, що більшість психологічних термінів є омонімами і це ще більше ускладнює ситуацію. Також, якщо розібратися у основних загальновживаних термінах, можна помітити, що будь-яке психічне явище пояснюється через специфічну властивість психіки. Це нагадує приклад, коли в середні віки горіння дерева пояснювали його здатністю до цього через наявність в ньому особливого матеріалу. Але це проблеми лише в середині самої психології, а існують також термінологічні питання на зтику наук когнітивної сфери. Для ефектиної співпраці необхідна спільна мова, але існує такий феномен як міжнаукова омонімія. Це означає, що в різних науках одне і те саме слово може позначати зовсім різні значення, що призводить до непорозуміння.

Окрім термінології існує також проблема в узгодженості наук, тобто висунення спільних припущень, які потім можуть ров’язуватися комплексними методами. Існує декілька стратегій міждисциплінарної взаємодії:

1.                  «Косметична дисциплінарність» - (Спербер, 2003) мається на увазі звичайна сумація міждисциплінарних проектів.

2.                  «Збагачення» - розширення спектру доступних даних

3.                  Розв’язання наукових проблем однієї області за допомогою методів іншої

4.                  «Граничні» проблеми: спільна постанова питань і спільний пошук відповідей на них

Щодо представлених стратегій, то вони потребують також і комплексного підходу з точки зору методології пошуку відповідей. Існує багато різних шляхів пояснення: логічний, містичний, практичний, гуманітарний і природничий. Необхідно обрати шлях пояснення, а вже у його межах – мову і, нарешті – критерії досліджень.

Існують принципово різні шляхи пізнання: містичний, що претендує на очевидність і заснований на власних відчуттях; логічний, який орієнтований на формальну вірність, відсутність протиріччя і тавтологічні перетворення; природничий, котрий намагається відшукати істину, спираючись на відповідність досліду логіки; практичний, ефективність якого визначається за результатами його практичного застосування; шлях гуманітарної науки, що претендує на осмислення всього пізнаного і опирається на традицію і ідеали.

1.                  Природничі теорії мають сформовані критерії обґрунтованості своїх стверджень, однак вони нечіткі, оскільки намагаються бути незалежними від суб’єктивізма, не зовсім вірні, адже будуються на ідеалізованих об’єктах, і безпосередньо на практиці не застосовуються. Тим не менш, саме вони дають найбільше наближення до істини. Психологія, відокремлюючись самостійною наукою, одночасно позиціонувала себе як науку природничу, чим прийняла важливу норму.

                  Відтепер кожен психолог, що вважає себе науковцем, має обґрунтовувати свої твердження експериментом.

                  І навпаки, всі дослідні дані, усі, знайдені емпірично, закони тільки тоді визнаються достовірними, коли отримують логічне обґрунтування.

                  Саме обґрунтування емпіричних фактів має незалежно перевірятися.

                  Не можна будувати науку, спираючись на слова буденної мови чи їх етимологічний аналіз. Тим більш не можна так будувати психологію, де більшість слів – омоніми.

2.                  Слід розрізняти теоретичні терміни, що входять логічний опис психічного, і емпіричні терміни, призначені для опису реальності, що спостерігаємо безпосередньо. Свідомість як емпіричний термін відображає емпіричне явище – усвідомленість.

3.                  Містичні переживання є реальністю. Вони виникають одночасно с появою людського мислення і, поки існує людина, не зникнуть. Кожна людина переживає їх по своєму, тим не менш, вони не можуть бути ні логічно обґрунтовані, ні достатньо точно виражені в словах. Містична істина існує лише для того, хто її знайшов, і неосяжна для всіх інших. «Мысль изреченная есть ложь».

4.                  Практика не може прямо свідчити про істинність. Практичні результати не залежать від того и істинна теорія лежить в основі шляхів їх досягення. Практичні технології відповідають ситуативно і лише на питання «як?», а не «чому?».

5.                  Тільки логіка дозволяє зрозуміти принципову простоту і однорідність природи психічного, а отже відмова від неї не можлива. Однак, логіка не може обґрунтувати сама себе, адже початково ґрунтується на аксіомах, які сприймаються як незаперечні і такі, що не потребують обґрунтувань.

Природничими методами можна вивчати неусвідомлювану роботу свідомості. Але склад свідомості, що сформувався у процесі цієї роботи, багато у чому лишається прерогативою гуманітарного знання. Свідомість людини має описуватись всіма цими методами, що так важко звести разом. При цьому ні один з них, окремо взятий, не є повним і вичерпним.

Нарис історії когнітивної психології

Перші уявлення про мислення

Звідки приходить знання і як воно представлене в свідомості? Це вічне питання має важливе значення для когнітивної психології. Були запропоновані дві відповіді: емпірики стверджують, що знання виникає з досвіду; натівісти ж стверджують, що є деякі початкові категорії, які впорядковують сенсорний досвід. З наукової точки зору ні одна з цих позицій не може бути остаточно доведена, тому суперечка триває і не дає чіткої відповіді. Вирішення цих триваючих дебатів обумовлене нашим визначенням знання як «зберігання і організації інформації в пам'яті», що відповідає позиціям обох сторін спору: прихильники «Зберігання» передбачає, що досвід набутий, а «організація» - що в нервовій системі існують деякі структурні здібності. Пам'ятаючи про ці проблеми, давайте розглянемо, як їх вирішують філософи і психологи.

Глибокий інтерес до знання ми можемо виявити в самих древніх наукових працях. Перші теорії стосувалися ролі думки і пам'яті. Аналізуючи давньоєгипетські ієрогліфічні тексти, можна зробити висновок про те, що, на думку їхніх авторів, знання локалізовано в серці, - уявлення, що розділяв і ранній грецький філософоф Аристотель. Але не Платон, який вважав, що знання знаходиться в мозку.

Когнітивна психологія дійсно породила новий погляд на психіку. Отримані нею експериментальні дані сильно змінили існуючі до цього уявлення про пізнавальні процеси. Саме когнітівізм почав, повною мірою, формувати психологію за каноном природничої науки, що поєднує логіку і експеримент. Студенти, які здають іспити з когнітивної психології, змушені міркувати й знаходити своїм міркуванням дослідне підтвердження, а прихід у науку покоління, що розмірковує змінює вигляд цієї науки.

Метафори пізнання

Комп’ютерна метафора

До символьного підходу, що виник після 60тих років, когнітивну науку підвів підхід інформаційний, який розгорнувся на теренах інформаційної теорії. Свідомість він трактував як інформаційний канал, що має обмежені пропускні здібності. Також в моду увійшли різного роду схеми і алгоритми, якими намагалися пояснити всю роботу мозку. Саму ідею комп’ютерного підходу точно сформулював один з творців інженерної психології, Кеннет Крейк: «Якщо організм несе в голові дрібномасштабну модель зовнішнього оточення і своїх можливих дій, він здатний перевіряти різні альтернативи, визначати найкращі з них, реагувати на майбутній розвиток ситуації і взагалі у всіх відносинах вести себе більш повноцінно, безпечно і компетентно, потрапляючи в складні умови»(Крейк, 1943) Використовуючи цю теорію, можна було зробити наступний крок - оголосити відмінності форм репрезентації мозку і машин поверхневими і постулювати єдиний абстрактний формат подання знань на рівні глибинних структур, що допускають алгоритмічний опис. Ось чому на початку 1960-х років процеси пізнання стали трактуватися по аналогії з процесами обчислень в комп'ютері. Розуміння того, що людина активно «переробляє інформацію», будуючи внутрішні моделі оточення, означало перехід від інформаційного підходу у вузькому сенсі слова до когнітивної психології.

Значна частина досліджень, що розгорнулися з кінця 50х років, схилялася до версії комп'ютерної метафори, пов'язаної з виявленням та аналізом можливих структурних блоків переробки інформації та принципів їх об'єднання в єдину функціональну архітектуру. Першими роботами нового напрямку можна вважати дослідження процесів утворення штучних понять Джеромом Бруне-ром і співробітниками, а також роботи Ньюела, Саймона і Шоу, які створили ряд машинних моделей мислення, в тому числі «Логік-теоретик» та «Універсальний вирішувач завдань». Комп’ютерна теорія мала тенденцію до сильного спрощення психічних процесів, наближаючи їх до прогам комп’ютерів. Такі моделі не функціонували на граничних, непевних випадках, доводилося вводити багато додаткових параметрів для кожної суперечливої ситуації.