略論歸納在科學發展與創新中的重要作用論文

　　1關于科學發展的不同見解

　　自古以來，科學知識更新就被人們看作是許許多多確實無誤的陳述的集合，看作是由一個一個的真命題搭建起來的金字塔，其中處于上層的是概括性較大的命題，處于上層的是概括性較小的命題，而科學工作者則是建造這座命題金字塔的工匠，這就是以往人們對于科學知識發展過程的傳統見解。由于人們的邏輯觀念不同，對科學知識發展方法論的解釋也不同。理性論認為科學研究及其發展的唯一可靠的方法是演繹法，把科學命題金字塔看作是依靠演繹法自上而上地建立起來的。經驗論在科學研究和發展的方法論上堅持歸納主義的觀點，認為科學命題金字塔是依靠歸納法自上而上地建立起來的。由于理性論對演繹法深信不疑，經驗論對歸納法極力推崇，他們都認為用各自的方法構建起來的科學命題金字塔是堅不可摧的，而用對方的方法或者其他方法建立起來的科學金字塔是不可思議、不堪一擊的。但是，兩個派別有一個共同的認識，那就是科學知識的發展過程是累進性的，它是一代一代的科學工作者不斷努力的結果，是真命題的堆積和遞加。

　　以波普爾為代表的證偽主義者認為，科學的發展源于問題，由于問題的出現，科學家試圖解釋和解決問題，這些對問題的解釋或者解決問題的方案構成了科學假說。由于證偽一個命題的可能性遠比證實一個命題的可能性大得多，并且事實上證實一個命題是不可能的，因此，為解釋和解決問題而提出的科學假說一旦被提出來，就會經歷一個廣泛而嚴峻的檢驗過程并終于被例外情況所證偽，于是又會出現與之前的問題不同的新問題，為了解釋和解決新問題，新的科學假說又會被提出來，之后又會接受檢驗而被證偽。只要人類探求知識的工作不停IF，這個過程將會如此繼續上去。按照證偽主義的觀點，由于全部科學假說不能被證實，只能被證偽，因此，科學發展的過程是一個新假說不斷取代舊假說、新舊假說不斷更替的過程。

　　對于累進式科學發展觀是否如實反映了科學發展的實際圖景，科學發展的歷史表明，并非所有的科學理論都是真實可靠、絕對無誤的，科學史上有很多被一時奉為絕對真理的命題，后來被證明是假命題。例如，物體的重量和它做自由落體運動的速度成正比、物體之所以會燃燒是因為它本身含有一種燃素等。科學發展的過程有時是緩慢的、難以覺察的，有時是飛躍式的，驚天動地的。例如，哥白尼的“日心說”對“地心說”的挑戰，造成了科學史翻天覆地的變化。從伽利略到牛頓的近代力學被相對論所取代，把人們帶入全新的物理世界。

　　每一個假說本身是有條件和適用范圍的，假說檢驗過程的情況也是及其復雜的，否證一個假說并不表示完全拋棄它，也可以對其進行修正完善，使其經受檢驗。任何一次否證都不是最后的、絕對的。即使是被淘汰了的理論，有的也能重新“復活”。

　　科學史的每一個階段都有不同于其他階段的特征，科學家受到他所處那個時代的科學發展水平和社會發展程度的限制，因此，任何一個科學理論不能完全擺脫時代與科學家自身的局限性，從而表現出合理性與局限性共存的客觀現象。科學的發展一方面表現為對以往傳統的繼承，體現出科學發展的累進性。另一方面表現為對不合理因素的拋棄，用新的理論取代舊的理論，體現出科學發展的革命性，因此，科學發展的模式是一個開放的體系。科學活動的目的是探求真理，科學發展模式的開放性允許錯誤的出現，這一特點暗示科學發展的過程并非全是演繹的，以慨然性推理為特征的歸納邏輯對科學知識的發展與創新也功不可沒。

　　2歸納是科學發展與創新的重要方法之一

　　歸納推理的特征是或然性。在歸納推理中，前提是對一類事物中個體對象的斷定，結論是對該類事物全體的斷定，前提是一個個單稱命題，結論是一個全稱命題，結論的斷定超出了前提斷定的范圍，前提的真實性不能演繹地傳遞到結論上，結論的合理性不能演繹地得到保證。歸納推理的這一特征使得它受到很多哲學家、邏輯學家的責難，認為它不適合作為科學活動的方法。然而，還有很多哲學家、邏輯學家甚至是科學家對它偏愛有加，認為它是適合科學活動的唯一方法。事實上，自培根以來，歸納被看作是發現和證明普遍命題的活動，歸納邏輯研究的主要目的被設定為如何從經驗觀察中發現普遍必然的一般命題，以及如何用經驗證據證明這些一般命題。歸納的特點使歸納不僅成為科學發現、科學確證的重要方法，而且也是科學發展與科學創新的重要方法。

　　歸納對于科學發展和科學創新的重要作用突出地表現在歸納推動科學技術進步，促進科學技術發展方面。歸納推理是一種或然推理，雖然這種推理沒有演繹推理那樣可靠，但是歸納法具有拓展性，而這一點正是科學理論發展所必須依賴的。如果沒有拓展性，人們只能在已知的世界中徘徊，無法認識新的事物。可以說在人類認識的發展過程中，歸納法起著極為重要的作用。拓展性使得人類的知識得以不斷積累和擴充，也使得科學的內容不斷豐富。很難想象，如果沒有歸納法的使用，人類對自然和社會的認識是如何發展到如今龐大的科學體系。在科學史上，有很多科學發現是借助于歸納法的，從而推動了科學的發展。俄國化學家門捷列夫發現化學元素周期律，英國博物學家、發明家胡克發現彈性定律運用了共變法。德國數學家歌德巴赫提出著名的“哥德巴赫猜想”運用了簡單枚舉法。法國化學家普魯斯特提出關于元素化合的定比定律，德國的'約翰·丹尼爾·提丟斯提出波德定律運用了完全歸納法。運用歸納法來確證假說性的經驗定律是科學研究事業的一種傳統。當一個理論假說已經提出以后，科學家盡可能搜尋迄今為比已有的經驗事實來支持這個理論假說，這時科學家們經常用到列舉式歸納確證法。列舉式確證是歸納確證的一種常見操作。例如，為了確證“凡金屬都導電”這個理論命題時，列舉鐵導電、銅導電、鉛導電等，以此來確證“凡金屬都導電”。英國生物學家達爾文提出了以自然選擇為基礎的進化論學說之后，許多科學家搜集了大量醫學、胚胎學等證據來捍衛進化論，采用的也是列舉式歸納確證的方法。

　　人類認識與科學研究的深化、現代科學技術和社會的發展、信息化時代的興起，要求科學研究不是完全依靠演繹邏輯的公理化推演，而是要求經驗與理性結合，以實際問題為出發點，因而歸納邏輯的作用顯得更為突出。這在人工智能中表現得更充分。雖然演繹邏輯是計算機科學的理論基礎，但是人工智能研究離不開歸納邏輯。可以說，如果沒有歸納邏輯，特別是如果沒有現代歸納邏輯，就不會有人工智能研究。因為，人工智能的研究目標是對人腦活動的模擬，主要研究如何運用人工的方法、技術、自動機器或者智能機器來模仿人腦的思維活動，以便延伸和擴展人的智能，幫助人們完成在現實條件上不能或者完成速度有限的工作。人腦的思維活動具有創造性，在知識與資源相對不足的條件上尤其表現出靈活性的特點，從而克服演繹邏輯公理化的程序。人工智能中與實踐結合最緊密的就是專家系統，它是智能機研制的技術基礎。專家系統處理的問題往往具有復雜性、不完全性、模糊性或似然性，即不確定性，因此，它是人工智能深入發展遇到的重大難題，也是必須解決的重大問題。機器學習、知識獲取是實現專家系統的“瓶頸”，都涉及不確定推理，都包含了歸納推理。專家系統之所以具有強大生命力，歸納推理起到了異乎尋常的作用。有了歸納推理，機器才可能完成發現定律之類的高級智能活動。

　　科學發展的歷史表明，歸納法和歸納邏輯對于科學發展和科學創新功不可沒。科學史上的很多科學發現是以歸納法和歸納推理為思維工具的，很多科學證明是以歸納法和歸納推理為手段的，很多科學發展與科學創新是以歸納法和歸納推理為指導的，離開了歸納，科學發展的圖景就不會如此百花齊放和繁榮昌盛。

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