Metode de cercetare inductivă (2)

Inducţia ştiinţifică îşi propune să determine dacă aspectele repetabile constatate au sau nu un caracter necesar. În acest scop, cercetarea ştiinţifică recurge la OBSERVAŢII SISTEMATICE (utilizaând o aparatură din ce în ce mai sofisticată), la EXPERIMENT (provocarea controlată a unui fenomen, în condiţii prestabilite) şi la modelare teoretică, în măsură să confere inducţiilor ştiinţifice un grad sporit de probabilitate.

Metodele de cercetare inductivă au în vedere RAPORTUL DE CAUZALITATE = relaţie existentă între două fenomene A şi B, astfel încât a face să se producă existenţa lui B. Fenomenul A se numeşte cauză iar fenomenul B se numeşte efect.

De exemplu: încălzirea metalelor determină (provoacă) dilatarea lor, deci încălzirea metalelor este cauza dilatării lor.

Teoria ştiinţifică defineşte un concept pur de cauzalitate, în care sunt eliminaţi factorii neesenţiali şi accidentali, fiind postulat PRINCIPIUL ECHIVALENŢEI CAUZEI CU EFECTUL. Consecinţele acestui principiu sunt (în planul idealizării):

(a). ori de câte ori apare cauza, apare şi efectul; dispare cauza, dispare şi efectul;

(b). în orice împrejurare apare cauza, apare şi efectul (dependenţa cauzei de circumstanţe);

(c). dacă se schimbă cantitativ cauza, se schimbă cantitativ şi efectul;

(d). dacă diferă efectele, diferă şi cauzele, fiecărui efect îi corespunde o cauză unică;

(e). la efecte asemănătoare, corespund cauze asemănătoare.

În realitate, fenomenele concrete sunt produse de acţiunea conjugată a mai multor cauze. Plecând de la exemplul dat, deşi încălzirea este cauza dilatării metalelor, totuşi fenomenul dilatării depinde de structura atomică şi moleculară a fiecărui metal, de puritatea substanţei, de presiune, de particularităţi ale mediului etc.

1. METODA CONCORDANŢEI se bazează pe însuşirea relaţiei cauzale ideale: dacă este prezentă cauza, este prezent şi efectul (adveniente causa, advenit effectus).

Această metodă se conformează unui principiu pe care John Stuart Mill îl formulează astfel:

„Dacă două sau mai multe cazuri în care se produce fenomenul au o singură circumstanţă comună, acea unică circumstanţă prin care toate cazurile concordă este cauza (sau efectul) fenomenului dat”.

Exemplu: ori de câte ori plouă observăm şi prezenţa norilor, de unde se poate induce ideea că norii produc ploaia. Aceasta este totuşi o concluzie plauzibilă, în parte adevărată. Concluzia nu este certă, pentru că nu ori de câte ori sunt nori pe cer se întâmplă să şi plouă. Norii sunt în acest caz doar o condiţie necesară, dar nu şi suficientă pentru producerea ploii.

Exemplu: dacă vrem să descoperim cauza senzaţiei de sunet : examinăm cazuri variate de producere a sunetului de clopot, coardă, trompetă, tobă, voce, lemn lovit etc. Ceea ce este prezent în fiecare caz în parte este vibraţia unui corp.

Cauza unui fenomen este acea situaţie care se repetă de fiecare dată când se manifestă fenomenul (care este prezentă de fiecare dată când este prezent şi fenomenul, indiferent de variaţia celorlalte îmrejurări).

În condiţii ideale, metoda concordanţei cere cazurilor examinate să se deosebească în toate privinţele, în afară de una.

Pluralitatea cauzelor poate face nesigură metoda concordanţei. Acelaşi efect poate fi declanşat de mai multe cauze.

De exemplu: durerile de cap pot fi provocate de sforţarea ochilor, indigestie, stare de febrilitate etc.

Metoda este valoroasă mai mult negativ: ceea ce nu se repetă (nu este comun), nu poate fi cauză, eliminându-se antecedenţii fără valoare.

2. METODA DIFERENŢEI – se compară două cazuri: unul în care fenomenul este prezent şi altul în care fenomenul este absent; atunci şi cauza trebuie să apară şi să dispară.

Această metodă se opune metodei concordanţei. Acolo se cereau cazuri diferite cu o singură circumstanţă comună, aici se cer cazuri comune cu o singură diferenţă între ele: să dispară sau să apară un fenomen. Ceea ce este diferit apare prin contrast cu ceea ce este asemănător.

De exemplu: Cercetăm rolul glandei tiroide la adulţi (căutăm deci efectele): cazuri examinate: aceeaşi persoană înainte şi după extirparea glandei; efectul: apare depresiunea nervoasă.

Antecedentul care, prin apariţia sau dispariţia lui, în împrejurări neschimbate, face să apară sau să dispară fenomenul, este cauza (efectul) fenomenului.

Metoda diferenţei cere cazurilor examinate să se asemene în toate privinţele, mai puţin în una singură – situaţie care este destul de dificil de realizat în practică. Acest lucru este posibil în experiment: unde se poate face astfel încât să apară sau să dispară un singur factor.

Metoda diferenţei este folosită mai ales pentru aflarea efectelor, deoarece în experiemente acţionăm asupra cauzelor: le declanşăm sau le facem să dispară, pentru a vedea astfel dacă apare sau nu efectul.

Exemplu: în medicină, în agrotehnică se stabilesc astfel efectele unor substanţe asupra organismelor sau a plantelor.

Metoda diferenţei are aplicaţii judiciare: dacă prezenţa la locul şi în momentul comiterii infracţiunii este un indiciu – poate fi făptuitorul infracţiunii (METODA CONCORDANŢEI), în schimb, absenţa de la locul infracţiunii în momentul comiterii constituie un alibi: este sigur că nu este făptuitorul infracţiunii.

3. METODA VARIAŢIILOR CONCOMITENTE – sunt comparate cazurile în care fenoemnul variază cantitativ, creşte sau descreşte; atunci şi cauza (efectul) lui trebuie să varieze la fel.

Trebuie să determinăm perechi de fenomene care să crească şi să descrească împreună, ceea ce este mai uşor decât a stabili prezenţa sau absenţa concomitentă a fenomenelor.

Exemplu: efectul încălzirii corpurilor este dilatarea. Când temperatura creşte, dimensiunile se măresc; cân temperatura descreşte, dimensiunile se micşorează.

Metoda variaţiilor concomitente este un caz particular al metodei concordanţei: şi aici operăm cu prezenţa fenomenelor (totuşi concluzia obţinută în acest caz are un grad de probabilitate mult mai crescut).

Avantaj: metoda variaţiilor concomitente oferă un indiciu clar şi distinctiv pentru recunoaşterea fenomenelor legate cauzal = CRITERIUL VARIAŢIEI, uşor observabil.

Exemple: Cu ajutorul acestei metode s-a aflat cauza mareelor = atracţia Lunii, cauza furtunilor magnetice = activitatea solară, cu perioadă de 11 ani etc.

Metoda se aplică cu succes în domeniul fenomenelor psihice şi sociale, unde metoda diferenţei se aplică mai greu.

4. METODA RĂMĂŞIŢELOR/A REZIDUURILOR – un caz particular al metodei concordanţei: efectul fiind prezent şi cauza trebuie să fie prezentă.

Metoda se sprijină tot pe concordanţa fenomenelor, pe prezenţa concomitentă a cauzei cu efectul. Dar noua cauză nu este observată, ci dedusă.

Exemplu: din perturbaţiile mişcării lui Uranus pe orbită, s-a dedus existenţa lui Neptun; la fel existenţa lui Pluton din perturbaţiile lui Neptun.

Exemplu: din faptul că azotul extras din aer avea o densitate superioară azotului extras din compuşii săi, s-a dedus că azotul din aer conţine un alt gaz mai greu, care este argonul.

Anunțuri

LOGICA INFERENŢELOR PROBABILE (scurte consideraţii clarificatoare)

Cîteva întrebări recapitualtive:

(1). În ce constă diferenţa dintre adevăr şi validitate?

(2). În ce constă diferenţa dintre o inferenţă deductivă şi una inductivă?

(3). Care sunt elementele structurale ale unei demonstraţii?

(4). Care sunt principalele reguli de validitate ale unei demonstraţii?

(5). Prin ce diferă demonstraţia de simpla argumentare?

CONSIDERAŢII INTRODUCTIVE

Dacă demonstraţia este un exemplu de raţionament deductiv – în care din premise adevărate rezultă cu necesitate o concluzie, cu condiţia respectării unor condiţii formale de validitate  – în schimb, logica se compune şi din acele raţionamente „mai slabe”, în care premisele nu întemeiază concluzii absolut certe, ci numai probabile. Întrucât logica este un instrument care ne permite să descoperim şi să argumentăm idei adevărate – certitudinea unei concluzii extrase prin deducţie este garantată numai de validitatea schemelor inferenţiale = condiţia formală a demonstraţiei şi de adevărul premiselor = condiţia materială a demonstraţiei.

Distincţia dintre deductiv şi inductiv poate fi constatată şi pe baza sprijinului direct sau indirect pe experienţă: în cadrul inferenţelor deductive nu intervin deloc date din experienţă, în schimb, demonstraţiile inductive recurg la date din experienţă.

Cunoaşterea (mai ales aceea care se doreşte a fi ştiinţifică) recurge într-o foarte mare măsură la GENERALIZĂRI EMPIRICE = observarea şi inventarierea unor fapte empirice şi apoi derivarea unor concluzii cu un grad sporit de generalitate dar şi probabilitate. Astfel cunoaşterea noastră este îmbogăţită cu noi date furnizate de experienţă.

LOGICA INFERENŢELOR PROBABILE cuprinde toate tipurile de raţionamente prin care construim – pornind de la constatarea unor fapte singulare, date în experienţă, propoziţii din ce în ce mai generale şi cu un grad sporit de probabilitate.

Deşi aceste inferenţe nu conduc la certitudini absolute, totuşi sunt singurele mijloace prin care putem întemeia legi şi principii generale, care au o certitudine acceptabilă.

SPECIFICUL INFERENŢELOR INDUCTIVE

Ştiinţele formale – matematica şi logica – operează exclusiv cu demonstraţii deductive, însă aceste ştiinţe nu se raportează direct la realitatea fenomenală şi nu vehiculează informaţii despre realitatea empirică, ci numai structuri de relaţii posibile şi necesare între obiecte în genere/ideale/abstracte.

CARACTERISTICI ESENŢIALE ALE INFERENŢELOR PROBABILE

(A). CONCLUZIA ESTE MAI GENERALĂ DECÂT PREMISELE – mai ales în cazul inducţiei, unde se trece de la observarea unor cazuri individuale la o generalizare presupus valabilă pentru toate cazurile de acelaşi gen;

(B). PREMISELE NU IMPLICĂ ÎN MOD FORMAL CONCLUZIA – tot mai ales în cazul inducţiei: chiar dacă premisele oferă temeiuri relativ solide, pentru acceptarea concluziei.

EXEMPLE DE PROPOZIŢII ÎNTEMEIATE NEDEDUCTIV (??? explicaţi de ce sunt forme de argumentare nedeductivă ???):

(1). Există patru grupe sanguine.

(2). Greutatea specifică a aurului este 19,3.

(3). Cometele evoluează pe orbite eliptice.

(4). Triburile australiene au o mentalitate primitivă.

(5). Cine a furat o dată, va mai fura.

(6). Este periculos să înoţi imediat după masă.

Nu toate generalizările de mai sus sunt justificate, iar cele acceptabile ca justificate nu au toate acelaşi grad de credibilitate. Toate însă au în comun faptul că – invocând un număr finit de cazuri individuale – a căror cunoaştere dă certitudine afirmaţiei că „Unii A sunt B” se afirmă că „Toţi A sunt B” – trecerea de la particular la general neavând necesitate logică.

INDUCŢIA ŞI DEDUCŢIA ÎN CUNOAŞTERE

Deşi anumite ştiinţe procedează inductiv (de exemplu: astronomia), ele utilizează şi inferenţe deductive. Legile astronomiei sunt în general rezultatul unor inducţii, dar pentru deducerea lor a fost nevoie şi de inferenţe deductive, inclusiv sub forma unor calcule matematice.

Metode de cercetare inductivă

John Stuart Mill a conceput, plecând de la cercetările iniţiate de Francis Bacon, patru metode experimentale = tehnici de argumentare care încearcă să pună în evidenţă cauza unui fenomen (concluzia spre care tind este: „X este probabil cauza lui a”)

1.    METODA CONCORDANŢEI

Întemeierea unei concluzii „C este cauza fenomenului f” se bazează pe faptul că în fiecare situaţie în care apare fenomenul f este prezentă şi cauza C.

Schema:

Situaţia 1: C, D, E  sunt cauze posibile ale fenomenului f

Situaţia 2: F, C, D sunt cauze posibile ale fenomenului f

Situaţia 3: C, E, F sunt cauze posibile ale fenomenului f

Prin urmare, C este cauza lui f.

Exemplu: ori de câte ori un corp este lăsat liber se manifestă o forţă care îl determină să cadă pe Pământ; deci această forţă (gravitaţia) este cauza căderii corpurilor.

2.    METODA DIFERENŢEI

Întemeierea unei concluzii „C este cauza fenomenului f” se bazează pe faptul că în cazul dispariţiei uneia dintre posibilele cauze (C), dispare şi fenomenul f.

Schema:

Situaţia 1: C, D, E sunt cauze posibile şi fenomenul f se produce

Situaţia 2: D, E sunt cauze posibile şi fenomenul f nu se produce

Prin urmare C este cauza lui f.

3.    METODA VARIAŢIILOR CONCOMITENTE

Întemeierea unei concluzii „C este cauza fenomenului f” se bazează pe faptul că fenomenul f variază în acelaşi timp cu variaţia cauzei C.

Schema:

Situaţia 1: C1, D, E sunt cauze posibile ale fenomenului f1

Situaţia 2: C2, D, E sunt cauze posibile ale fenomenului f2

…………………………………………………………………………………

Situaţia n: Cn, D, E sunt cauze posibile ale fenomenului fn

Notă: indicii 1 – n reprezintă variaţii ale cauzei C, respectiv ale fenomenului f, în n situaţii.

Exemplu de aplicare a metodei variaţiilor concomitente: creşterea cantităţii de plante este cauza creşterii numărului de ierbivore.

4.    METODA RĂMĂŞIŢELOR (REZIDUURILOR)

Întemeierea unei concluzii „C este cauza fenomenului f” se bazează pe faptul că toate celelalte cauze posibile (D, E, F) sunt cauze ale altor fenomene (g, h, i) diferite de f; aşadar C nu poate fi decât cauza lui f.

Schema:

C, D, E, F sunt cauze posibile ale fenomenelor f, g, h, i

D este cauza fenomenului g

E este cauza fenomenului h

F este cauza fenomenului i

Prin urmare, C este cauza fenomenului f.

Exemplu:

Învăţatul, alergatul, dormitul şi desenatul sunt cauzele obţinerii de noi cunoştinţe, oboselii, odihnei şi spiritului artistic

Alergatul este cauza oboselii

Dormitul este cauza odihnei

Desenatul este cauza spiritului artistic

Prin urmare, învăţatul este cauza obţinerii de noi cunoştinţe.

OBSERVAŢII:

  • Metodele de cercetare inductivă au rolul de a conferi o mai mare probabilitate concluziei unei inducţii ştiinţifice; ele rămân totuşi probabile, fără a fi certe;
  • Prin combinarea mai multor metode de cercetare inductivă (exemplu: metoda combinată a concordanţei şi diferenţei) creşte gradul de probabilitate al concluziei;
  • Metoda concordanţei are la bază observaţia ştiinţifică, iar celelalte trei (diferenţei, variaţiilor concomitente, rămăşiţelor) au la bază experimentul ştiinţific.

Raţionamente nedeductive – INDUCŢIA

CONSIDERAŢII INTRODUCTIVE

Întemeietorul logicii inductive este considerat gânditorul britanic FRANCIS BACON (1561 – 1626), cel care a avertizat asupra riscului argumentului autorităţii (logica aristotelică, tradiţională) în ceea ce priveşte blocarea progresului ştiinţei.

LOGICA INDUCTIVĂ = studiul raţionamentelor de la particular la general / studiul argumentelor bazate pe generalizare. Într-un argument inductiv, concluzia spune mai mult (este mai generoasă) decât premisele din care a fost obţinută.

CARACTERIZARE GENERALĂ

Argumentele inductive prezintă următoarele caracteristici generale:

(1). concluzia depăşeşte ca grad de generalitate (este mai generală decât) premisele din care a fost obţinută = CARACTERUL AMPLIFICATOR AL CONCLUZIEI;

(2). se trece de la particular (în premise), la general (în concluzie);

(3). concluzia nu decurge cu necesitate, ci doar cu probabilitate din premise, astfel  încât dacă premisele unui argument inductiv sunt adevărate, concluzia nu este cu necesitate, ci doar cu probabilitate adevărată (există şi posibilitatea ca din premise adevărate să rezulte o concluzie falsă) = CARACTERUL PROBABIL AL CONCLUZIEI.

Exemplul 1 de argument inductiv:

Porcul mistreţ este omnivor

            Ursul este omnivor

            Omul este omnivor

            Porcul mistreţ, ursul şi omul sunt (unele) mamifere

            Probabil că toate mamiferele sunt omnivore.

Exemplul 2 de argument inductiv: 

            X, Y, Z sunt binevoitori

            X, Y, Z sunt români

            Deci, probabil că toţi românii sunt binevoitori.

PRINCIPALELE TIPURI DE ARGUMENTE INDUCTIVE:

(1). INDUCŢIA COMPLETĂ = GENERALIZARE ÎN CADRUL UNEI CLASE FINITE DE OBIECTE, UNDE SUNT ANALIZATE TOATE TOATE CAZURILE POSIBILE. Este singurul argument inductiv unde concluzia este certă.

Presupunerile pe care se bazează: clasa de obiecte nu este mare şi este finită; fiecare obiect poate fi examinat individual; fiecare obiect are o proprietate; conchidem că întreaga clasă are respectiva proprietate.

Schema inferenţială:

            a1 este P

            a2 este P

            a3 este P

            a4 este P

            a5 este P

            a1, a2, a3, a4, şi a5  sunt toţi S

            Toţi S sunt P.

Observaţie:

Inducţia completă nu este atât de importantă pentru cunoaştere întrucât concluzia nu face altceva decât să repete, într-o formă mai concisă, ceea ce s-a spus în premise.

 Inducţia completă este un tip de argument inductiv aflat la limita dintre argumentele deductive şi  cele nedeductive, şi constă într-o generalizare în cadrul unei clase finite de obiecte, unde sunt analizate toate cazurile posibile. Este singurul argument inductiv în care concluzia este certă.

Schema generală a unei inducţii complete:

A1,  A2, A3 sunt B

            A1, A2, A3 (şi numai ele) sunt toate elementele lui C

            Prin urmare, toţi C sunt B.

Exemplu de inducţie completă:

            Universitatea A are studenţi străini

            Universitatea B are studenţi străini

            Universitatea C are studenţi străini

            Universităţile A, B şi C (şi numai ele) sunt toate universităţile oraşului X

            Prin urmare, toate universităţile oraşului X au studenţi străini.

 (2). INDUCŢIA INCOMPLETĂ / AMPLIFICATOARE = TIP DE RAŢIONAMENT INDUCTIV ÎN CARE GENERALIZAREA SE FACE PORNIND DOAR DE LA O PARTE DIN OBIECTELE UNEI CLASE.

Spre deosebire de inducţia completă, unde concluzia este certă, în cazul inducţiei incomplete, concluzia este doar probabilă, iar probabilitatea acesteia creşte o dată cu creşterea numărului de cazuri care o confirmă; dacă apare cel puţin un caz care o infirmă, atunci concluzia unei inducţii incomplete este falsă.

În cazul inducţiei incomplete se trece de la un număr finit de cazuri la un număr infinit de cazuri; presupunem că numărul elementelor dintr-o clasă este atât de mare încât nu le putem studia pe toate şi de aceea studiem numai o parte pentru a conchide ulterior că întreaga clasă are proprietatea P.

Schema inferenţială:

  • (1).

            a1 este P

            a2 este P

            …

            …

            …

            an este P

            a1, a2, …  sunt unii S

            (Probabil) Toţi S sunt P.

  • (2).

            A1, A2, A3… au proprietatea X

            A1, A2, A3… sunt (unii) membri ai clasei C

            (Probabil) Toţi membrii clasei C au proprietatea X.

Exemplu de inducţie incompletă:

Pisica are blană

Tigrul are blană

Leul are blană

Pisica, tigrul şi leul sunt feline

Prin urmare, probabil toate felinele au blană.

Observaţia 1:

Inducţia incompletă este o formă de raţionament ipotetic, pentru că deşi premisele sunt adevărate, concluzia rămâne totuşi probabilă; inducţia incompletă respectă trei principii logice din cele patru: nu satisface în întregime principiul raţiunii suficiente (premisele, deşi adevărate, nu pot fi temei suficient pentru concluzie).

Observaţia 2:

Inducţia incompletă / amplificatoare are un rol important în cunoaştere întrucât orientează demersurile cunoaşterii de la particular la general, permite totodată trecerea de la cazurile cunoscute (limitate) la cele necunoscute (toate cazurile existente).

(3). INDUCŢIA PRIN SIMPLĂ ENUMERARE = DEDUCEREA UNEI CONCLUZII GENERALE DESPRE O CLASĂ DE OBIECTE, PORNIND DE LA ENUMERAREA ALEATORIE A UNOR CAZURI PARTICULARE, CEEA CE CONDUCE LA O PROBABILITATE MAI SCĂZUTĂ A CONCLUZIEI.

Este cea mai simplă formă de inducţie, se bazează pe simpla trecere în revistă a unui număr cât mai mare de cazuri din care niciunul nu contrazice rezultatul către care tindem.

Schema inferenţială este aceeaşi ca în cazul inducţiei incomplete. 

Toate cazurile cercetate satisfac proprietatea P şi nu se cunoaşte nici un caz care  să contrazică această proprietate.

Deci toate cazurile din clasa dată satisfac proprietatea P.

Observaţie:

Inducţia prin simplă enumerare = „inducţie populară” se desfăşoară mai ales la nivelul cunoaşterii comune: simpla repetare a unor constatări şi absenţa oricărui contra-exemplu; gradul de probabilitate al concluziei este foarte redus; există situaţii în care din premise adevărate se obţin concluzii false = EROAREA GENERALIZĂRII PRIPITE (exemplu: vezi străzile pline de elevi la ora 10 şi conchizi că ei chiulesc de la ore) SAU TRATAREA SIMPLEI SUCCESIUNI DREPT O RELAŢIE CAUZALĂ (prejudecăţi legate de cifra 13 sau întâlnirea cu o pisică neagră).

Exemplul 1Toate lebedele sunt albe, pentru că toate lebedele observate (până la descoperirea lebedelor negre în Australia) sunt albe.

Exemplul 2Toate metalele sunt solide, pentru că toate metalele cunoscute (până la descoperirea mercurului) sunt solide.

(4). INDUCŢIA ŞTIINŢIFICĂ = FORMĂ DE INDUCŢIE BAZATĂ PE O ANALIZĂ ORGANIZATĂ A DATELOR OBŢINUTE PRIN OBSERVAŢIE ŞI EXPERIMENT ŞTIINŢIFIC, CEEA CE CREŞTE GRADUL DE PROBABILITATE AL CONCLUZIEI. Inducţia ştiinţifică este o formă de raţionament nedeductiv bazată pe reguli stricte, pe utilizarea OBSERVAŢIEI riguros organizate, a EXPERIMENTULUI ŞTIINŢIFIC ŞI UNOR METODE SPECIALE DE CERCETARE INDUCTIVĂ (numite şi METODE CAUZALE). Scop: ceea ce se repetă în mai multe cazuri are un caracter necesar.

Schema inferenţială:

A posedă în mod necesar proprietatea X

A aparţine clasei de obiecte C

Prin urmare, probabil toată clasa C are proprietatea X.

Exemplu de inducţie ştiinţifică:

Acest animal este carnivor

Acest animal este lup

Prin urmare, probabil (toţi) lupii sunt carnivori.

Observaţie: exemplul de mai sus este o inducţie ştiinţifică, întrucât s-a observat ştiinţific faptul că membrii aceleiaşi specii au, de regulă acelaşi mod de hrănire.

 OBSERVAŢIA = CONTEMPLAREA METODICĂ ŞI INTENŢIONATĂ CU UN SCOP A UNUI OBIECT SAU PROCES. Observaţia poate fi: simplă (realizată cu ajutorul organelor de simţ) şi complexă (realizată cu aparate ce înregistrează şi măsoară date).

EXPERIMENTUL = PROVOCAREA DELIBERATĂ A UNOR PROCESE DIRECT LEGATE DE UN FENOMEN STUDIAT.