Математика мен тәжірибе арасындағы байланыс: Құбылыстарды түсіндіруде математиканың рөлі
Quasi-empiricism in mathematics
Математика философиясындағы «жартылай эмпиризм» – математиканың физика, қоғамдық ғылымдармен байланысын, негіздерінен гөрі тәжірибеге баса назар аударады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Математикадағы квази-эмпиризм – математика философиясының философтардың назарын математикалық тәжірибеге, әсіресе физика, әлеуметтік ғылымдар және есептеу математикасымен байланыстарға, математика негіздеріне қатысты мәселелермен ғана шектелмей, бағыттау әрекеті. Осы талқылауда бірнеше мәселе қарастырылады: эмпиризмнің (Пенелопа Мэддиге қараңыз) математикамен қарым-қатынасы, реализмге байланысты мәселелер, мәдениеттің маңыздылығы, қолданылу қажеттілігі және т.б.
Quasi empiricism in mathematics is the attempt in the philosophy of mathematics to direct philosophers' attention to mathematical practice, in particular, relations with physics, social sciences, and computational mathematics, rather than solely to issues in the foundations of mathematics. Of concern to this discussion are several topics: the relationship of empiricism (see Penelope Maddy) with mathematics, issues related to realism, the importance of culture, necessity of application, etc.
Негізгі аргументтер
Квази-эмпиризмге қатысты басты аргумент – математика мен физика көбінесе зерттеу салалары ретінде қарастырылғанымен, мұның себебі адамның танымдық қабілетіндегі ерекшелік болуы мүмкін. Екі саланың екеуінде де тиісті эмпирикалық әдістерді немесе математикалық тәжірибені қатаң қолданғанның өзінде, бұл баламалы көзқарастарды жоққа шығаруға жеткіліксіз дейді. Юджин Вигнер (1960) бұл мәдениетті математикамен, физикамен, тіпті адамдармен шектеуге болмайтынын атап өтті. Ол: «Математика тілінің физика заңдарын тұжырымдауға қолайлы болуы – біз түсінбейтін және лайық емес керемет сыйлық. Біз оған ризашылық білдіріп, болашақ зерттеулерде оның жарамдылығын сақтап, біздің қуанышымызға, тіпті таңғалуымызға, білімнің кең салаларына, жақсы немесе жаман, кеңейе түсетініне үміт артуымыз керек» деді. Вигнер «таңғалу» терминінің орындылығын көрсету үшін бірнеше мысал келтірді, мысалы, математиканың басқаша мүмкін емес немесе қалыпты ойдан тыс болғандықтан көз жазбас жағдайларды білуге қалай үлес қосатынын көрсетті. Математикалық жүйемен қолдауға болатын, оларды байқау алдындағы ықтимал құбылыстарды сипаттау мүмкіндігі де бір мысал. Вигнерден кейін Ричард Хамминг (1980) осы тақырыпқа қатысты математиканың қолданылуы туралы жазды және сәтті қолдану кейде дәлелдеуден басым түсуі мүмкін екенін ұсынды: теорема қолдану арқылы анық болса, кейінірек теореманың дәлеліндегі мәселелер теореманы нығайтуға, қолдануды қайта қарауға немесе алынған нәтижелерді жоққа шығаруға қарағанда көбірек әрекеттерге алып келеді. Хамминг математиканың тиімділігіне қатысты төрт түсінік берді және бұл тақырыпты талқылауға және зерттеуге лайық деп санады. «Біз іздегенімізді көреміз». Сондықтан «квази» термині осы талқылауға қатысты маңызды. «Біз қолдануға математиканың қандай түрін таңдаймыз». Математиканы қолдануымыз бен өзгертуіміз жағдайға және мақсатқа байланысты. «Ғылым шындығында салыстырмалы аздаған мәселелерге жауап береді». Әлі де зерттеуді қажет ететін көп мәселе бар. «Адам эволюциясы үлгі болды». Адам факторына байланысты шектеулер болуы мүмкін. Уиллард Ван Орман Куин (1960) үшін болмыс – құрылымдағы болмыс. Бұл көзқарас квази-эмпиризмге қатысты, өйткені Куин әлем құрылымы туралы теорияны қолдайтын дәлелдер математикалық құрылымдар туралы теорияны қолдайтын дәлелдермен бірдей деп есептейді. Хилари Путнам (1975) математиканың тарихында ресми емес дәлелдерді, билікпен дәлелдеуді қабылдағанын, қателіктер жасап, түзеткенін айтты. Сонымен қатар, Евклидтің геометрия теоремаларын дәлелдеу жүйесі классикалық гректерге тән екенін, Қытай, Үндістан және Арабиядағы басқа математикалық мәдениеттерде осылай дамымағанын атап өтті. Бұл және басқа да дәлелдер көптеген математиктерді Платонистер деп аталудан бас тартуға, Платонның онтологиясымен бірге Аристотельдің әдістері мен эпистемологиясымен бірге батыс әлемінің негізі ретінде танылды. Математиканың шынайы халықаралық мәдениеті, Путнам және басқалар (1983) пікірінше, кем дегенде «квази» эмпирикалық болуы керек (эксперимент болмаса, келісімге келу үшін «ғылыми әдісті» қабылдау). Имре Лакатос (1976), осы тақырыптағы алғашқы жұмысын диссертациясы үшін жасаған (1961, Кембридж), математиканың негізін қолдау құралы ретінде «зерттеу бағдарламаларын» қолдады және математикалық жаңалықтарға сәйкес келетін ой-эксперименттерді қолдануға болатынын көрсетті. Лакатос осы тақырып аясында «квази-эмпиризм» терминін алғаш қолданған болуы мүмкін.
A primary argument with respect to quasi empiricism is that whilst mathematics and physics are frequently considered to be closely linked fields of study, this may reflect human cognitive bias. It is claimed that, despite rigorous application of appropriate empirical methods or mathematical practice in either field, this would nonetheless be insufficient to disprove alternate approaches. Eugene Wigner (1960) noted that this culture need not be restricted to mathematics, physics, or even humans. He stated further that "The miracle of the appropriateness of the language of mathematics for the formulation of the laws of physics is a wonderful gift which we neither understand nor deserve. We should be grateful for it and hope that it will remain valid in future research and that it will extend, for better or for worse, to our pleasure, even though perhaps also to our bafflement, to wide branches of learning." Wigner used several examples to demonstrate why 'bafflement' is an appropriate description, such as showing how mathematics adds to situational knowledge in ways that are either not possible otherwise or are so outside normal thought to be of little notice. The predictive ability, in the sense of describing potential phenomena prior to observation of such, which can be supported by a mathematical system would be another example. Following up on Wigner, Richard Hamming (1980) wrote about applications of mathematics as a central theme to this topic and suggested that successful use can sometimes trump proof, in the following sense: where a theorem has evident veracity through applicability, later evidence that shows the theorem's proof to be problematic would result more in trying to firm up the theorem rather than in trying to redo the applications or to deny results obtained to date. Hamming had four explanations for the 'effectiveness' that we see with mathematics and definitely saw this topic as worthy of discussion and study. "We see what we look for." Why 'quasi' is apropos in reference to this discussion. "We select the kind of mathematics to use." Our use and modification of mathematics are essentially situational and goal driven. "Science in fact answers comparatively few problems." What still needs to be looked at is a larger set. "The evolution of man provided the model." There may be limits attributable to the human element. For Willard Van Orman Quine (1960), existence is only existence in a structure. This position is relevant to quasi empiricism because Quine believes that the same evidence that supports theorizing about the structure of the world is the same as the evidence supporting theorizing about mathematical structures. Hilary Putnam (1975) stated that mathematics had accepted informal proofs and proof by authority, and had made and corrected errors all through its history. Also, he stated that Euclid's system of proving geometry theorems was unique to the classical Greeks and did not evolve similarly in other mathematical cultures in China, India, and Arabia. This and other evidence led many mathematicians to reject the label of Platonists, along with Plato's ontology which, along with the methods and epistemology of Aristotle, had served as a foundation ontology for the Western world since its beginnings. A truly international culture of mathematics would, Putnam and others (1983) argued, necessarily be at least 'quasi' empirical (embracing 'the scientific method' for consensus if not experiment). Imre Lakatos (1976), who did his original work on this topic for his dissertation (1961, Cambridge), argued for 'research programs' as a means to support a basis for mathematics and considered thought experiments as appropriate to mathematical discovery. Lakatos may have been the first to use 'quasi empiricism' in the context of this subject.
Операциялық аспектілер
Бұл тақырыпқа қатысты бірнеше жаңа еңбектер бар. Грегори Чейтиннің және Стивен Вольфрамның жұмыстары, олардың пікірлері даулы болуы мүмкін, тиісті. Чейтин (1997/2003) математиканың негізінде кездейсоқтық жатқанын, ал Вольфрам (Ғылымның жаңа түрі, 2002) шешілмейтін мәселелердің практикалық маңызы болуы мүмкін, яғни ол тек абстракция емес екенін айтады. Тағы бір маңызды қосымша – интерактивті есептеулер туралы талқылаулар, әсіресе Тьюрингтің моделінің мағынасы мен қолданылуы (Черч-Тьюринг тезисі, Тьюринг машиналары және т.б.). Бұл еңбектер есептеуге негізделген және жаңа мәселелерді көтереді. Чейтиннің (1997/2003) сөзін келтірейік: «Қазір бәрі аударылып кетті. Бұл философиялық аргументтерге, не Гёдельдің, не Тьюрингтің, не менің толық еместігімнің нәтижелеріне байланысты емес. Бұл өте қарапайым себеппен өзгерді: компьютер!». Ол интерактивті есептеу математикаға рационализммен ғана құрылатыннан гөрі дұрыс (эмпирикалық) негіз құруға көмектесе алады деп санайды. Бұл пікірге байланысты, функция (тіпті шексіз рекурсивті байланыста болса да) n-өлшемді (сөздің жалпы мағынасында) жүйелерді (есептеу немесе аналогтық тәсілдер арқылы) шеше алатын объектілердің шындығын түсіну үшін тым қарапайым құрылым болып табылады.
Several recent works pertain to this topic. Gregory Chaitin's and Stephen Wolfram's work, though their positions may be considered controversial, apply. Chaitin (1997/2003) suggests an underlying randomness to mathematics and Wolfram (A New Kind of Science, 2002) argues that undecidability may have practical relevance, that is, be more than an abstraction. Another relevant addition would be the discussions concerning interactive computation, especially those related to the meaning and use of Turing's model (Church Turing thesis, Turing machines, etc.). These works are heavily computational and raise another set of issues. To quote Chaitin (1997/2003): Quote|Now everything has gone topsy turvy. It's gone topsy turvy, not because of any philosophical argument, not because of Gödel's results or Turing's results or my own incompleteness results. It's gone topsy turvy for a very simple reason—the computer! suggests that interactive computation can help mathematics form a more appropriate framework (empirical) than can be founded with rationalism alone. Related to this argument is that the function (even recursively related ad infinitum) is too simple a construct to handle the reality of entities that resolve (via computation or some type of analog) n dimensional (general sense of the word) systems.