Интертеоретические методы. 
История, философия и методология техники и информатики

Проблемный ряд и интерпретационный строй

Продолжим анализ соотносительности техникологических теорий. На этот раз нас интересует связь теорий, образующих единую линию восхождения к максимально рафинированной теории. Возможна ли такая связь теорий, которая схематически изображается на рис. 1.3?

Стрелка символизирует преодоление проблем той теории, от которой она исходит.

Такая связь теорий действительно существует в силу феномена роста научного знания, который был содержательно рассмотрен критическим рационалистом К. Поппером. Он неоднократно называл проблемы наиболее важными жителями или гражданами мира знаний1. Проблема — это затруднение, без преодоления которого невозможно дальнейшее продвижение вперед в области теории. По Попперу одни проблемы преодолеваются, но неизбежно возникают новые.

Можно констатировать, что Поппер сформулировал идею проблемного ряда теорий, но, к сожалению, допустил одну немаловажную ошибку. Поппер полагал, что новая теория опровергает старую и потому в последней уже нет необходимости, старая теория как бы зачеркивается. Однако в таком случае весь постулированный нами проблемный ряд сводится к той теории, которая актуальна на сегодняшний день. Строго говоря, ряда теорий у Поппера как раз и нет. Ошибка Поппера связана с его предположением о том, что концепт истины относится к теории. Но теория может быть либо ложной (т.е. фальсифицированной), либо истинной (нефальсифицированной). Следовательно, от ложных теорий надлежит отказаться. Таким образом, исследователь оперирует не рядами теорий, а отдельными теориями.

Однако история развития разнообразных наук показывает, что полного отказа от всех предшественников теории не происходит. Физики не отказываются от теории Ньютона, а биологи — от концепции Дарвина. Давние теории переосмысливаются. На этот процесс в существующей научной литературе не обращают должного внимания, а между тем он действительно имеет место. Переосмысление прежних теорий превращает проблемный ряд (I) в интерпретационный строй (II), который представлен на рис. 1.4.

Верхний индекс указывает на ту теорию, с позиций которой интерпретируется данная теория. Стрелка => символизирует процесс интерпретации.

Разумеется, теория, например Тр многократно переосмысливалась, но закончился этот процесс ее интерпретацией с позиций теории 7*п. Не преодоленные проблемы от всех давних теорий перекочевали к наиболее развитой теории. Так как ряд (II) очищен от противоречий предыдущих теорий, то мы решили назвать его строем.

Пример

В качестве иллюстрации обратимся к пяти теориям прочности (см. § 1.5).

• 1. Теория наибольших нормальных напряжений (Т) справедлива для хрупких материалов, но не для пластичных.
• 2. Согласно теории наибольших линейных деформаций (Т_) простое напряжение столь же опасно, как и сложное, однако эксперименты это утверждение не подтверждают.
• 3. Теория наибольших касательных напряжений (Тнкн) хорошо подтверждается опытами для материалов, одинаково работающих на растяжение и сжатие. Недостаток ее заключается в том, что она не учитывает среднего по величине главного напряжения, которое, как показывают эксперименты, также оказывает влияние на прочность материалов. Эта теория хороша при осмыслении прочности изотропных, в частности металлических, материалов, однако для неизотропных материалов она малопригодна.
• 4. Теория наибольшей удельной потенциальной энергии формоизменения (Т .) по своим достоинствам напоминает третью теорию, но имеет перед последней преимущество при учете малых пластических деформаций. Недостатком данной теории ее является неполный учет соотношений, характерных для трех главных напряжений.
• 5. Теория предельных касательных напряжений (7*пкн) позволяет установить состояние материалов, обладающих разными сопротивлениями к растяжению и сжатию. Но из трех главных напряжений, ортогональных друг другу, теория Мора учитывает только два. В существующих руководствах по теории сопротивления материалов наибольший ранг, как правило, присваивается теории Мора. С учетом указанного ранжирования интерпретационный строй теорий прочности представлен на рис. 1.5.

Первые три теории можно получить из теории Мора, используя предельные переходы. Четвертая теория стоит несколько особняком. Дело в том, что концепт потенциальной энергии формообразования нельзя получить из концепта касательных напряжений. Но в той степени, в какой удельная потенциальная энергия формообразования есть функция первого и второго главного напряжения, четвертая теория сводится к пятой. В этой же степени не приходится сомневаться в правомерности строя (III).

Приведенный пример позволяет приступить к обсуждению существа интерпретационного процесса, позволяющего объединять теории в интерпретационные строи. Всегда можно выявить группы теорий, близкие по своему концептуальному содержанию. Именно они интересуют нас в данном случае более всего. Как проблемный ряд, так и интерпретационный строй образуют лишь те теории, которые обладают концептуальной родственностью.

Рассмотрим две теории, обладающие концептами (/е.): Тг (?р к2 к3) и Т2 (кг> к2У ку /с4). Вторая теория обладает теми же концептами, что и первая, за исключением концепта /с4, причем первые три концепта от него не зависят. В таком случае понятно, что приравнивание величины к4 к нулю позволяет получить из теории Т2 концепцию Тг Несколько сложнее выглядит ситуация, если кг к2, к3 зависят от /с4. Но и здесь остается в силе интерпретационное утверждение о том, что в первой теории не учитывается значение концепта к4. Ситуация еще более усложняется, если меняется ранг концептов. Допустим, что в первой теории наивысший ранг присваивается концепту *ср, а во второй теории концепту к3. Однако, строго говоря, и этот случай легко воссоздается концептуально. Дело в том, что в рамках новой теории прежнее ранжирование при его правомерности в определенных ситуациях вполне допускается, оно не игнорируется. В приведенном примере вторая теория отличается от первой всего лишь одним концептом. В действительности же таких отличий может быть достаточно много.

Пример Подсчет подъемной силы крыла самолета весьма показателен в этом отношении. Она зависит от множества параметров, в частности профиля крыла самолета, угла атаки, вязкости воздуха, скорости и плотности воздуха. Если в одной из теорий не учитывается тот или иной параметр, то более детальная теория позволяет объяснить ее недостатки. Разумеется, при всяком объяснении особое значение принадлежит некоторым основополагающим концептам. Возникновение подъемной силы крыла самолета объясняют по-разному, в частности, посредством:

• а) закона сохранения импульса (частицы воздуха, отражаясь от нижней части крыла самолета, толкают его вверх);
• б) закона Бернулли (скорость потока воздуха, огибающего плосковыпуклое крыло, больше в верхней, чем в нижней части);
• в) законом Жуковского (подъемная сила вызывается циркуляцией воздуха). Последнее объяснение наиболее основательное. Оно позволяет обосновать известную правомерность при тех или иных специфических условиях объяснений а) и б). В рамках одно типа объяснения получают научную интерпретацию многочисленные частности.

Допустим, что рассматриваются три теории с различными принципами (Р.). В таком случае необходимым и достаточным условием связности теорий является нисходящая интерпретация: Р3 => Р2=>РГ Это обстоятельство существенно облегчает понимание взаимосвязи теорий, входящих в один и тот же интерпретационный строй. Решающее значение приобретает интерпретация одних принципов на основании других.

Разумеется, ни одна теория не является всесильной. Рано или поздно выявляются пределы ее эффективности. Например, содержание аэродинамики существенно обновляется для случаев достижения самолетом скорости звука и затем его движения со сверхзвуковой скоростью. Теперь приходится учитывать феномены ударных волн и уплотнений. Тем не менее аэродинамика дозвуковых и сверхзвуковых скоростей при всех их различиях входят в одну и ту же науку — аэродинамику. Общность аэродинамических теорий определяется наличием у них сходных концептов, например представления о подъемной силе. С учетом указанного обстоятельства мы можем сформулировать следующую познавательную максиму: проблемный ряд и соответственно интерпретационный строй образуют все те теории, которые имеют хотя бы один общий для них концепт.

Развитие теорий, разумеется, невозможно вместить в линейную схему. Особенности теорий множатся, и в итоге образуются особые кластеры теорий, которые часто называют направлениями. Так, в теории статистической теории связи выделяют четыре направления: 1) статистической радиотехники; 2) теории линейной фильтрации сообщений; 3) теории потенциальной помехоустойчивости; 4) теории информации1. Суть дела опять же определяется концептуальными особенностями теорий. Характерно, например, что в информационной теории связи на первый план выходит концепт кода: такая особенность присуща именно данной теории.

В порядке обобщения вышеизложенного можно констатировать, что нет такой теории, которая стояла бы особняком. Она непременно входит в определенный кластер теорий, в частности в проблемный ряд и интерпретационный строй. Если некая теория является началом соответствующего процесса эволюции и развития знания, то в итоге образуется некоторая связь теорий, которую можно представить в виде либо линейной, либо более сложной, например древесной, структуры. Крайне важно понимать, что осмысление ряда теорий может проходить двумя путями: при восхождении от менее развитой теории к более развитой реализуется проблемный метод, а при обратном движении — интерпретационный.

Допустим, что исходная теория Ти после многочисленных модификаций, история которых, вполне возможно, заняла не один век, привела к концепции Тк, являющейся в цепи эволюции знания на сегодняшний день заключительной. В таком случае всегда можно реализовать концептуальную трансдукцию как в проблемном, так и в интерпретационном аспекте. Два этих метода в схематическом виде представлены на рис. 1.6.

Таким образом, проблемный и интерпретационный методы дополняют друг друга. В качестве процессов познания они имеют противоположное направление.

Но почему же старая теория не зачеркивается? Вроде бы она уже более не нужна, ибо ее достоинства включены в наиболее развитую теорию. При поиске ответа на этот вопрос следует иметь в виду различный потенциал теорий. Часть устаревших теорий действительно сдается в архив, к которому исследователи обращаются лишь по случаю. Но далеко не каждая теория, превзойденная ее конкуренткой, обречена на эту участь. Дело в том, что в обновленном виде старая теория сохраняет свою актуальность в некоторой области определения и потому отказываться от нее нецелесообразно. От старых теорий не отказываются в случае, если интерпретация сопрягается со спецификацией. Причем не бывает такой интерпретации, которая бы полностью исключала спецификацию. Из всего изложенного следует, что теоретику целесообразно оперировать не отдельными теориями, а их рядами, так как в противном случае он представляет себе процесс познания в крайне урезанном виде, не отдавая должное концептам проблематизации, интерпретации и спецификации.

Исторический экскурс Необходимость оперирования рядами теорий ускользнула из поля зрения классиков науки. Карл Поппер полагал, что следует оперировать нефальсифицированной теорией. Имре Лакатос приравнял теорию к исследовательской программе, однако и он не рассматривал концепт ряда теорий. Томас Кун брал за основу образцовую теорию, которую называл научной парадигмой, но отвергал всякое эффективное сравнение теорий. Пол Фейерабенд ратовал за россыпь теорий, но отказывался от какой-либо их координации и субординации. Реальное же положение дел в любой отрасли наук, в том числе и в техникологии, свидетельствует в пользу рядов теорий. Без этого концепта исследователь рискует потерять всякую ориентацию в современных джунглях теорий. В таком случае он оказывается в концептуальном отношении безоружным перед теоретическим плюрализмом.

К сожалению, в современной техникологии метанауке не уделяется должного внимания. В силу этого на первый взгляд к концепту проблемного ряда и интерпретационного строя обращаются достаточно редко. Однако при ближайшем рассмотрении ситуация предстает в несколько ином виде. Необходимо иметь в виду, что техникологи предпочитают объектный язык, рассуждая непосредственно о различных технических устройствах. В этом обстоятельстве нет ничего ущербного, но лишь тогда, когда оно не сопровождается потерей концептуальной стороны дела, что, однако, не редкость у любителей исключительно объектного языка. Они даже полагают, что можно рассуждать о технике, минуя техникологию. Как нас убеждал один профессор, изобретатели обходятся без теории, ибо они люди практики, не прибегающие к сложным математическим выкладкам. Речь идет о явном заблуждении. Всякий раз, когда исследователь рассуждает о технике, он оперирует некоторой теорией. Она может быть более или менее математизированной и компьютеризированной, но в любом случае остается таковой. В пользу концептов теоретического ряда и строя говорят широко распространенные в техникологической литературе описания истории изобретений и эволюции технических устройств, например автомобилей, танков, насосов, компьютеров, АЭС. Во всех случаях получает свое выражение идея эволюции знания. Между тем далеко не всегда это делается на должном концептуальном уровне.

В заключение коснемся вопроса о теоретическом отображении истории какой-либо науки, в частности техникологической. Каким образом можно и следует воспроизвести ее? Этот вопрос в острой форме ставил яркий представитель критического рационализма И. Лакатос. Его собственный ответ на этот вопрос состоял в описании теории посредством концептов ядра теории, его защитного слоя, отрицательной эвристики, задачей которой является сохранение теорий, и положительной эвристики, нацеленной на выработку нового знания. История науки в таком случае выступает как реализация некоторых соотношений отрицательной и положительной эвристик, рано или поздно приводящих к научной революции. Вопрос о характере взаимосвязи теорий остался вне анализа Лакатоса.

Нам представляется, что история науки выступает как переход от одной теории к другой, который реализуется в рамках проблемного ряда и интерпретационного строя. Обнаружить какие-то особые законы развития технических систем, подобные, например, законам Альтшуллера, не удастся. В привычном для нас виде научные законы выступают как связь переменных, входящих в состав некоторой теории. Но если совершается переход от одной теории к другой, то концепты принадлежат к различным теориям, что особенно очевидно в случае проблемного ряда. Теперь приходится выявлять динамику проблем, но они не являются параметрами систем. В многочисленных книгах по истории техники крайне редко представлены в адекватном виде проблемный и интерпретационный ряды. В таком случае концептуальное содержание этих книг оставляет желать лучшего.

Выводы

• 1. Современная наука плюралистична. Это означает, что оперировать следует не одной теорией, а рядами теорий.
• 2. Теории объединяются в проблемные и интерпретационные ряды.
• 3. Методами интертеоретических отношений являются проблематизация и интерпретация.