Модели и мысленные эксперименты в социальных науках

Размещено на http://www.allbest.ru/

Модели и мысленные эксперименты в социальных науках

Роль моделей в научном познании. Модели в естественных и социальных науках. Модели-метафоры.

Э. Мах о методе мысленных экспериментов. Строение мысленных экспериментов и их отличие от моделей. Мысленные эксперименты в естественных и в социальных науках. Роль МЭ в познании.

Модели и мысленные эксперименты (МЭ) являются важными методами научного познания - как в естественных, так и в социальных науках. Великий экономист Дж. Кейнс говорил: "экономисты мыслят моделями". Это близкие методы, некоторые методологи считают, их совпадающими, но у них есть важные отличия.

В естественных науках можно найти множество моделей. Например, в физике - модель атома наподобие солнечной системы. В химии - модели молекул как наглядные трехмерные конструкции в виде шариков, соединенных проволокой. Модели, показывающие связи атомов в пространстве, часто понимаются совершенно буквально. Наглядные модели могут быть очень полезными. Разум работает интуитивно, и часто ученому полезно думать с помощью наглядных образов. Могут быть и более абстрактные модели, например математические или компьютерные.

Модели представляют собой упрощенное представление любой структуры -- физической, экономической, социологической. Такие модели являются упрощениями потому, что они отвлекаются от многих факторов, которые иначе бы усложнили картину и не позволили создать четкую теорию. Подобным образом в экономической науке, например, вводят модели рынка совершенной конкуренции, чисто плановой экономики. Рассмотренные ранее в лекциях модели "экономического человека" также являются идеализациями и упрощениями.

Интересные модели в последние годы используются в социальных исследованиях. Так, весьма известную модель для исследования расовой сегрегации разработал Томас Шеллинг в книге «Микромотивы и макроповедение» (1978). Моделирование он использовал для ответа на вопрос, возможно ли формирование сегрегированного поселения в городе даже в случае, если для людей в целом не характерны расовые предрассудки. Его модель показала, что гетто могут образовываться спонтанно, вследствие взаимодействия достаточно толерантных индивидуумов. В модели два класса агентов: черные и белые жители, которые проживают по соседству друг с другом. Сначала в качестве района города Шеллинг использовал аналог шахматной доски. Каждый индивид, занимая определенную клетку, оценивает своих ближайших соседей. Например, вводится такая модель поведения агента:

1. агент переедет, когда имеет только одного соседа другого цвета;

2. агент, имеющих двух соседей не будет переезжать, если хотя бы один из них того же цвета;

3. агент, у которого по соседству от 3 до 5 человек, не будет переезжать, если хотя бы 2 из них будут его же цвета;

4. агент с соседями от 6 до 8 человек не будет переезжать, если хотя бы 3 из них будут одного с ним цвета.

В соответствии с такими достаточно толерантными предпочтениями в принципе возможно сосуществование равномерно распределенных черных и белых соседей. Но если правила 1-4 нарушены (как на рисунке выше), то агенты решают перебраться на клетки, где они будут в окружении соседей того же цвета. Это запускает механизм обратной связи, согласно которому остальные агенты также начинают приспосабливаться к изменившейся ситуации. Шеллинг показал, что в итоге эффект сегрегации начинает проявляться все более значительно и район города распадается на несколько гетто.

Модели-метафоры. Этот тип молей - не упрощения, а содержательные аналогии, которые позволяют увидеть изучаемую реальность по-новому, в определенной перспективе. Например, в 17 веке важной метафорой была модель мира как огромного часового механизма, запущенного Богом.

Такие модели позволяют ученому собрать и скомпоновать фактический материал в определенную взаимосвязанную систему. Например, Фрейд вначале использовал "гидравлическую модель" для описания психической жизни (вытеснение, подавление, сублимация и т.п.). В современной когнитивной психологии была изначально принята "компьютерная метафора".

В социологии также есть такие модели. Например, исследования Ирвинга Гофмана тонкой структуры социальных взаимодействий опирались на использование "драматургической модели" (социум как театр). Он показал, каким образом сцена, на которой происходят социальные события, может оказывать глубокое влияние на то, как люди понимают происходящее. Есть и другие модели: агонистическая модель - жизнь как борьба (Гоббс, Маркс), игровая модель - жизнь как игра (Хейзинга, современные модели в теории игр) и т.п. Модели-метафоры дают разный угол зрения, и их может быть довольно много.

Бывает так, что хорошая модель дает толчок развитию целой научной дисциплины. Например, немецкий экономист Иоганн фон Тюнен в книге "Изолированное государство" (1826) ввел такую модель: "Представьте себе большой город, расположенный посередине круглой плодородной равнины, не прорезанной никакими судоходными реками и каналами. Пусть эта равнина имеет совершенно одинаковую почву, везде одинаково удобную для обработки, и пусть на большом расстоянии от города она переходит в девственные пространства, которые отделяют все государство от остального мира. На равнине нет других городов, кроме упомянутого единственного большого города, на который падает обязанность снабжать всю страну продуктами промышленного производства и который, в свою очередь, получает продукты питания исключительно от окружающей его равнины". В результате оперирования с этой моделью Тюнен математически рассчитал, какие виды сельскохозяйственной продукции будут производиться на разном удалении от города. Это затем сыграло большую роль в развитии экономической географии.

Таким образом, модели являются важным инструментом создания теорий.

Мысленные эксперименты.

В философию науки понятие мысленного эксперимента (Gedankenexperiment) вошло благодаря физику и философу Э. Маху в начале 20 в. Он показал, что многие великие физики предложили замечательные МЭ. Это "падение связанных тел" Галилея и «ведро» Ньютона, «демон» Максвелла, «падающий лифт» Эйнштейна, «кот» Шредингера - если упомянуть самые известные. Мах понимал мысленный эксперимент, во-первых, как предварительное проигрывание в воображении реального эксперимента. Во-вторых, в МЭ можно вводить гипотетические или идеализированные обстоятельства, которые невозможно практически реализовать, но которые логически возможны. Наконец, Мах отмечал, что мы обладаем большим запасом «инстинктивных знаний», которые возникли на основе опыта, но не нуждались в особой артикуляции. Но эти знания могут проясняться и подвергаться сомнению, когда мы начинаем рассматривать те или иные феномены в ситуациях мысленного эксперимента.

Мысленный эксперимент - теоретический метод, основанный на воображении и заключающаяся в получении или проверке имеющегося знания путем конструирования идеализированных объектов и манипулирования ими в искусственно задаваемых (квазиэкспериментальных) ситуациях.

Самым знаменитым является мысленный эксперимент Галилея с падением связанных тел. В нем он опровергает вытекающее из теории Аристотеля утверждение о том, что в тяжелые и легкие тела падают с различными скоростями, пропорциональными их весу. Галилей предлагает взять различные тела - пушечное ядро и легкую пулю, мельничный жернов и камешек - и представить, что получится, если при падении их связать вместе. В этой ситуации, рассуждает Галилей, с одной стороны, движение тяжелого камня должно тормозиться легким, и связка должна падать медленнее, с другой стороны, два камня, соединенные вместе, составляют более тяжелое тело, которое должно падать быстрее одного большого камня. Это противоречие показывает ложность теории Аристотеля, и из него же следует, все тела должны падать с одинаковой скоростью.

Отличие МЭ от моделей. МЭ требует не только идеализаций, но и мысленных манипуляций с объектами, которые придают ему родовые свойства эксперимента. Важно также, что МЭ, как и реальный эксперимент, задает определенный вопрос, на который должен следовать достаточно однозначный ответ - типа "да" или "нет". Все это может происходить в чисто гипотетическом плане, в воображаемой среде, но по структуре и функциям отличает мысленный эксперимент от обычных моделей. Именно поэтому мысленные эксперименты служат сильными аргументами в пользу выбора теорий, пересмотра укоренившихся представлений и прояснения используемых концептуальных схем. МЭ ближе к "предельному случаю" реального эксперимента, который обычно в принципе нереализуем. Воображение в нем должно быть ограничено нормами логики, как и принудительным полем законов и фактов, установленных в науке, но его идеализации и общий "дизайн" имеют не логическую, а именно экспериментальную природу.

Очень много МЭ в современной философии, в качестве примеров можно привести «двойника Земли» Патнэма, «суперфизиолога Мэри» Джексона, «китайскую комнату» Серла, «кролика и туземца» Куайна др. МЭ были и в классической философии - демон Декарта, инверсия цветового спектра Локка. Однако доминирующая трактатно-систематическая форма изложения не способствовала развитию этого метода. Ситуация изменилась в XX в., ныне складывается особый «экспериментальный» стиль философствования: выходит много литературы, в которой обсуждаются отдельные из этих экспериментов, характер и значение мысленного экспериментирования как метода. Иногда один лишь мысленный эксперимент приносит человеку широкую известность.

Например, в 1982 г. никому не известный австралийский философ Фрэнк Джексон опубликовал небольшую статью, в которой на нескольких строчках описал мысленный эксперимент, нацеленный на опровержение физикалистской трактовки сознания . С тех пор вышло сотни статей и даже книг, в которых обсуждается его «физиолог Мэри». Джексон предлагает нам представить супер-ученого - физиолога Мэри, которая освоила все возможные физические, химические и нейрофизиологические факты и знания о человеческом восприятии цвета, включая все причинные и функциональные связи между физической средой, органами чувств и мозгом. Но Мэри приобрела все эти знания, с рождения находясь в черно-белой комнате, по книгам без каких-либо цветных обложек и картинок и с помощью черно-белого монитора. Таким образом, Мэри знает все необходимое о цветовом восприятии (с физикалистской точки зрения), но не имеет опыта восприятия цветов. В один прекрасный день Мэри покидает свой монохромный мир и впервые видит голубое небо и другие цветные вещи. Приобретет ли она какое-либо новое знание? Если физикализм прав, то Мэри уже знает все о человеческом цветовом зрении до выхода из комнаты. Но интуитивно представляется, что она узнает нечто новое. В этом случае физикализм оказывается ложным.

Рассмотрим как МЭ используются в социальных науках.

МЭ в экономике.

Философ Д. Юм, который занимался и вопросами экономики, придумал известный МЭ против меркантилистской теории денег. Согласно меркантилизму, чем больше в государстве денег, тем оно богаче. В эссе "Об интересе" Юм предлагает представить ситуацию, когда за одну ночь в кармане каждого жителя Англии прибавилось по 5 фунтов, в результате чего в королевстве стало денег в два раза больше, чем было. Станет ли общество в два раза богаче, как утверждают меркантилисты? Юм показал, что этого не будет, достаточно быстро цены на все товары удвоятся и все вернется к прежнему состоянию.

Л. Мизес в книге "Социализм" (1922) в виде МЭ описал изолированное от всех других стран чисто плановое хозяйство. Он показал, что таком изолированном хозяйстве невозможно установление цен, а следовательно невозможен и экономический расчет. В результате такая система ведет к неизбежному хозяйственному краху, к "запланированному хаосу". Нобелевский лауреат Фридрих Хайек написал работу "Частные деньги", в которой описал воображаемой государство, в котором нет Центрального банка, а эмитировать деньги может любой хозяйствующий субъект.

Одним из видов МЭ являются контрфактические МЭ. Название идет от условных контрфактических высказываний типа: если бы Гаврила Принцип не убил Фердинанда, то не было бы Первой мировой войны". В 20 в. появилось достаточно много работ, в том числе и крупных историков такого план - "альтернативная история", "эспериментальная история". Однако к таким историям "в сослагательном наклонении" относились обычно иронически. Но дело изменилось благодаря американскому экономисту Роберту Фогелю, когда в 1964 г. вышла его книга «Железные дороги и экономический рост Америки: очерки по эконометрической истории». В ней он предложил контрфактический МЭ: развитие США в 19 в. без железных дорог. До этого взаимосвязь индустриализации и строительство железных дорог казалась аксиомой в экономической истории. Но Фогель путем точных расчетов (он, как один из основателей клиометрии - новой экономической истории, получил Нобелевскую премию в 1993) показал, что и без строительства железных дорог экономическое развитие США к началу 20 в. было бы примерно таким же, только шло оно несколько иным путем. Транспортировка пшеницы и хлопка, стали и угля осуществлялась бы по рекам и каналам, люди бы передвигались по дорогам на дилижансах, а потом и на автомашинах. Автомобильная отрасль, не имея конкурента в лице железнодорожного транспорта, развивалась бы куда быстрее, поскольку техническая база для этого уже возникла. Промышленность и города развивались иначе и в других местах - вдоль рек и каналов, а не вдоль линий железных дорог. Однако эффект отсутствия железных дорог был бы гораздо меньше, чем полагает большинство. Как показали его расчеты, падение валового национального продукта к 1890 г. составило бы всего 5 процентов.

МЭ в политической науке.

Самый знаменитый МЭ придумал американский теоретик политики Джон Ролз в книге "Теория справедливости" (1971). В ней он обсуждает принципиальные вопросы утверждения справедливого общества. В основу устройства справедливого общества он кладет два основополагающих принципа, в которых уравнены права всех индивидов. Это, во-первых, принцип равной свободы: любой человек должен располагать максимальной свободой, совместимой со столь же максимальной свободой других людей. Во-вторых, это принцип равной доступности, согласно которому все, что может представлять собой благо для человека, должно быть равно открыто для любого члена общества. В этом обществе сохраняется неравенство. Не все индивиды собственными усилиями могут обеспечить себе более или менее достойное существование. Речь идет об инвалидах, нетрудоспособных, хронически больных и других категориях людей, которые без общественной поддержки неизбежно будут влачить жалкое существование. Будет честным, если перераспределяемые блага будут направлены именно этим категориям граждан. Поэтому Ролз доказывает, что социальное неравенство оправдано и справедливо только тогда, когда оно приносит наибольшую выгоду наименее благополучным членам общества. Но возникает вопрос: воспримут ли люди как справедливое общество, которое будет устроено на этих принципах? Это непростой вопрос, поскольку разное положение людей в социальной иерархии будет искажать их оценки предложенного общества. Богатые могут считать несправедливым, что им предлагают не просто обеспечивать бедных куском хлеба, а создавать им «лучшие перспективы». Бедные, напротив, могут считать такое общество скупым, заботящимся лишь о минимизации того ущерба, который перераспределение благ наносит эффективности экономики. модель познание мысленный эксперимент

Поэтому чтобы представить, как индивиды могут взглянуть на предлагаемое справедливое общество без таких искажений, Ролз предлагает ставший знаменитым мысленный эксперимент, который он назвал «занавесом неведения». Этот МЭ излагает на языке теорий общественного договора, сформулированных Локком, Руссо и Кантом. Он предлагает представить ситуацию, когда людям предлагают подписать первоначальный общественный договор. При этом они не в состоянии знать, каким будет их статус в этом обществе, займут ли они в нем положение в верхних слоях или же окажутся в нижних. Будут ли они помогать бедным, или же им самим придется получать помощь. Это и есть «занавес неведения». Ролз этим МЭ доказывает, что в такой ситуации люди, как рационально мыслящие и моральные существа, должны принять общество, построенное на очерченных выше принципах справедливости, и заключить общественный договор. Концепция справедливости Ролза вызвала длительные дискуссии, которые не прекращаются и до сих пор.

В социологии пока меньше МЭ: общество, в котором нет никакого государственного контроля за оборотом и потреблением наркотиков; общество, в котором нет государственной полиции. Однако, в современной аналитической социологии, где используются различные "агентские модели", МЭ начинают использоваться чаще. В принципе, рассмотренная выше модель Т. Шеллинга по расовой сегрегации может трактоваться и как мысленный эксперимент, поскольку она включает в себя манипулирование вводимыми объектами в искусственной ситуации.

Что дают мысленные эксперименты, в чем их значение в науке, которое трудно отрицать? Некоторые методологи считают, что они дают априорное знание. Но это не так. С помощью лишь воображения нового знания не получить, нужны факты, опыт. МЭ можно понимать как эвристические приемы. Основная роль МЭ состоит в прояснении и анализе наших способов воспринимать и мыслить реальность, в получении оригинальных способов видеть изучаемый предмет. Эти эксперименты также позволяют проверять и критиковать используемые в познании концептуальные средства и привычные представления.

Для дополнительного чтения

Некоторые знаменитые мысленные эксперименты

Вообрази Робинзона Крузо, лгущего самому себе.

Почему это так трудно вообразить?"

(Л. Витгенштейн)

Джон Серл. КИТАЙСКАЯ КОМНАТА

Возьмём, например, какой-нибудь язык, которого вы не понимаете. Для меня таким языком является китайский. Текст, написанный по-китайски, я воспринимаю как набор бессмысленных каракулей. Теперь предположим, что меня поместили в комнату, в которой расставлены корзинки, полные китайских иероглифов. Предположим также, что мне дали учебник на английском языке, в котором приводятся правила сочетания символов китайского языка, причём правила эти можно применять, зная лишь форму символов, понимать значение символов совсем необязательно. Например, правила могут гласить: «Возьмите такой-то иероглиф из корзинки номер один и поместите его рядом с таким-то иероглифом из корзинки номер два».

Представим себе, что находящиеся за дверью комнаты люди, понимающие китайский язык, передают в комнату наборы символов и что в ответ я манипулирую символами согласно правилам и передаю обратно другие наборы символов. В данном случае книга правил есть не что иное, как «компьютерная программа». Люди, написавшие её, -- «программисты», а я играю роль «компьютера». Корзинки, наполненные символами, -- это «база данных»; наборы символов, передаваемых в комнату, это «вопросы», а наборы, выходящие из комнаты, это «ответы».

Предположим далее, что книга правил написана так, что мои «ответы» на «вопросы» не отличаются от ответов человека, свободно владеющего китайским языком. Например, люди, находящиеся снаружи, могут передать непонятные мне символы, означающие; «Какой цвет вам больше всего нравится?» В ответ, выполнив предписанные правилами манипуляции, я выдам символы, к сожалению, мне также непонятные и означающие, что мой любимый цвет синий, но мне также очень нравится зелёный. Таким образом, я выдержу тест Тьюринга на понимание китайского языка. Но все же на самом деле я не понимаю ни слова по-китайски. К тому же я никак не смогу научиться этому языку в рассматриваемой системе, поскольку не существует никакого способа, с помощью которого я мог бы узнать смысл хотя бы одного символа. Подобно компьютеру, я манипулирую символами, но не могу придать им какого бы то ни было смысла.

Этот МЭ, воспроизводящий работу вычислительного устройства, по замыслу Серла, призван показать, что мы не можем уподоблять сознание человека вычислительному устройству, поскольку последнее действует только на синтаксическом уровне, а для существования сознания (например, понимания языка) недостаточно синтаксических манипуляций, необходима семантика.

Хилари Патнэм МОЗГ В ЧАНЕ

В работе «Разум, истина и история» Патнэм предлагает поставить мысленный эксперимент и продумать некоторые возможные последствия. Представим себе гениального ученого, ставящего жестокие эксперименты с человеком. Отделив мозг от его тела, он погружает его в чан, наполненный питательными веществами, необходимыми для поддержания жизни. Нервные окончания соединяются с суперкомпьютером так, что мозг, управляемый сложнейшими программами, оценивает ситуацию как совершенно нормальную: вокруг люди, предметы, небо и все прочее. На самом деле, все слышимое и видимое им есть не что иное, как результат электронных импульсов, передаваемых компьютером на нервные окончания. Желая поднять руку, мозг тут же ощущает и видит себя самого телом с поднятой рукой. Меняя программу, ученый может предоставить жертве галлюцинацию любой ситуации.

Этот мысленный опыт нужен Патнэму для современной версии скептического сомнения. Мозгу в чане можно внушить, что в его жизни ничего не изменилось: он передвигается среди столов и стульев, он беседует и выполняет задания, испытывая удовлетворение или страх. И все же это иллюзии, ибо мозг в чане функционирует сам по себе, без человека. Возникает вопрос: а есть ли гарантии того, что мы застрахованы от подобной ситуации, или, быть может, мы все -- мозги в чане? Как видим, это новая версия картезианской формулы сомнения: что или кто гарантирует реальность всего, что мы видим, трогаем, ощущаем, переставляем?

У изолированного мозга могут быть какие угодно ощущения, знания и образы, хотя все они иллюзорны. Он уверен в реальности своих контактов, хотя известно, что все они -- набор электронных импульсов. Так как же установить истинное положение вещей?

Для ответа на этот вопрос Патнэм ставит другой вопрос противоположного свойства: если бы мы были мозгами в чане, смогли бы мы в этом случае сказать или даже подумать о себе как о мозгах в чане? Ответ, очевидным образом, должен быть негативным. Гипотеза о том, что мы есть мозги в чане, опровергает сама себя: ее возможная истинность сделала бы ее ложной.

Роберт Нозик. МАШИНА ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЛИЧНОГО ОПЫТА

Из книги: Нозик Р. Анархия, государство и утопия. М., 2008.

Затруднения возникают и тогда, когда мы задаемся вопросом: что имеет значение помимо того, как люди переживают жизненный опыт «изнутри». Предположим, что существовала бы машина по производству личного опыта, которая могла бы обеспечить вам любой опыт по вашему желанию. Крутые нейропсихологи могли бы простимулировать ваш мозг так, чтобы вы почувствовали, будто сочиняете великий роман, знакомитесь с кем-нибудь или читаете интересную книгу. И все это время вы бы плавали в резервуаре с подключенными к мозгу электродами. Вы согласитесь подключиться к такой машине на всю жизнь, предварительно запрограммировав все события, которые должны с вами произойти?

Если вы опасаетесь, что можете пропустить какой-нибудь замечательный опыт, можно предположить, что специализированные компании тщательно изучили жизнь многих других людей, так что вы можете ознакомиться с собранной ими большой библиотекой, так сказать, шведским столом личного опыта и выбрать себе жизненные переживания, скажем, на следующие два года. Через два года вы на десять минут или на десять часов отключитесь от машины, чтобы выбрать впечатления на следующие два года. Разумеется, пока вы подключены, вы не будете знать, что вы находитесь в резервуаре; вы будете думать, что все происходит на самом деле. Другие также могут подключиться, чтобы переживать то, что им нравится, так что не будет необходимости оставаться неподключенным, чтобы их обслуживать. (Оставим в стороне вопрос о том, кто будет обслуживать машины, если все к ним подключатся.)

Подключитесь ли вы? Что еще имеет для нас значение, кроме того, как мы ощущаем нашу жизнь «изнутри»? Вы не должны отказываться из-за нескольких мгновений неприятных ощущений: между тем моментом, когда вы решились, и моментом, когда уже подключились. Что такое краткий миг страданий по сравнению с блаженством всей жизни (если вы выбрали именно это) и откуда вообще возьмутся страдания, если вы приняли наилучшее решение?

Что имеет для нас значение помимо переживаемого опыта?

Во-первых, мы хотим делать определенные вещи, а не просто получить субъективное переживание того, что мы их делаем. Применительно к определенным видам опыта мы хотим в первую очередь совершить какие-то действия и только поэтому желаем испытать переживание процесса их совершения или чувство, что мы их совершили. (Но почему мы хотим совершать действия, а не просто испытывать переживания их совершения?)

Во-вторых, основание для того, чтобы не подключаться, заключается в том, что мы хотим иметь объективное существование определенным образом, быть личностью определенного вида. Существо, болтающееся в резервуаре, -- это какой-то непонятный пузырь. Невозможно ответить на вопрос, каков тот человек, который долго проплавал в резервуаре. Он отважен, добр, умен, остроумен, заботлив? Дело не только в том, что это трудно сказать; дело в том, что он никоим образом не является таким. Подключиться к машине -- это своего рода самоубийство. Некоторым, плененным этой картиной, может показаться, что для нас не может иметь значения ничто, относящееся к тому, каковы мы есть, а имеет значение лишь только то, как это отражается в нашем чувственном опыте. Но разве удивительно, что для нас имеет значение то, каковы мы на самом деле? Почему нас должно волновать только то, как заполнено наше время, а не то, какие мы?

В-третьих, подключение к машине по производству личного опыта ограничивает нас реальностью, созданной человеком, т.е. миром, который не глубже и не важнее того, который способны сконструировать люди. При этом невозможен настоящий контакт с более глубокой реальностью, хотя возможна симуляция соответствующих переживаний. Многие люди желают быть открытыми к такому контакту и к постижению более глубоких смыслов. Это объясняет накал дискуссии вокруг психотропных веществ, которые одни люди считают просто локальными машинами по производству личного опыта, а другие -- окном в более глубокую реальность; то, в чем некоторые видят эквивалент подчинения машине по производству личного опыта, другие рассматривают как следование одному из оснований не подчиняться!

Представив себе машину по производству личного опыта, а потом осознав, что не стали бы ее использовать, мы поняли, что для нас имеет значение что-то еще, помимо переживаний.

Размещено на Allbest.ru