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司马贺是美国当代文艺复兴式的著名学者,他横跨自然科学与社会科学两大领域,不仅是诺贝尔经济学奖获得者,也是认知心理学和人工智能创立者之一。他使用计算机程序模拟人的科学发现思维过程,开创了机器发现研究领域。该研究领域将科学哲学、科学史、人工智能和认知心理学结合,实现了对科学发现过程中思维运作机制的精确说明,提供了科学发现思维过程理论模型建立和检验的新手段,从认知角度深化了科学创造思维的研究,为科学发现研究的哲学思考提供了新的视角和途径。
机器发现是司马贺研究科学发现的最主要手段和方法。司马贺的机器发现研究及蕴涵其中的科学发现观,倍受哲学、心理学、人工智能、科学知识社会学等不同领域学者的质疑,曾引发诸多争论,从而提供了理解科学发现的独特案例。本文主要从科学发现的逻辑、科学发现与问题解决、科学发现的本质三方面入手,从科学哲学的角度考察司马贺对这些问题及其子问题的看法,分析争论中学者们的不同立场和观点,对相关问题进行探讨。
首先,关于科学发现的逻辑:司马贺是当代科学发现逻辑研究的先锋,他反对传统主流观点,主张科学发现的逻辑存在,并为之进行辩护。他一方面试图解释科学发现过程中顿悟等现象的认知机制,为科学发现祛魅;另一方面则尝试解决归纳问题。他通过机器发现为归纳问题提供了实用的解。他还从自然主义认识论立场出发,论证了科学发现在认识论研究中的合法地位。司马贺的科学发现逻辑与传统的寻找无错的、保真的科学发现逻辑不同,是具有可错性和似然性,且有助于科学发现成功的规范。使用启发式进行高度选择性搜索的机器发现程序是其科学发现逻辑的具体体现。
其次,关于科学发现与问题解决:司马贺将科学发现视为问题解决,丰富了对科学发现的认识,并提供了对科学发现过程的有力解释框架。但司马贺对科学发现与常规问题解决在认知机制上共性的强调,使之未能很好解决隐藏在两者区别背后的哲学问题,即科学问题解决与非科学领域问题解决的区别、乃至科学与非科学之间划界的问题。本文认为,科学发现与非科学领域问题解决的区别主要在于问题指向、依赖的背景知识、解答的性质三方面;科学问题有“传承性问题”和“发展性问题”的区别,分别对应于“学习发现”和“科学发现”。
第三,关于科学发现的本质:司马贺认为科学发现中概念、理论的发明与现象、事实的发现机制相同,为理解发现与发明的关系提供了一种新思路。在科学发现中认知因素与社会因素的关系上,司马贺并不否认社会因素对于科学发现过程的作用,也不是其反对者所批判的那种毫不承认社会因素影响的极端认知还原主义者。此外,分析显示,司马贺推进了库恩的历史主义科学发现观,瓦尔德斯.佩雷斯和萨伽德等学者对机器发现研究和科学发现思考的深化都受到司马贺的工作和观点的影响。
通过研究,本文得出两点结论:其一,机器发现是科学发现的新工具,是人类思维过程的延伸和替代;从科学发现产物角度看,实现再发现的机器发现程序既不是新现象的发现,也不是新理论的发现,而是科学方法的发现,且是这种科学发现类型的突出体现。其二,司马贺的机器发现研究及其争论也提示我们,科学发现研究需要多学科交叉的多层面考察。本文为此尝试提出了一个“科学发现的多重产生和检验系统”。