Введение
Метод логического рассуждения
Индуктивное рассуждение — это любой из различных методов рассуждения, при котором общие обобщения или принципы выводятся из совокупности наблюдений. Данная статья посвящена индуктивному рассуждению, отличному от дедуктивного рассуждения (например, математической индукции), где заключение дедуктивного аргумента является достоверным при условии истинности посылок; в отличие от этого, истинность заключения индуктивного аргумента в лучшем случае вероятна и основана на имеющихся данных.
Типы
Типы индуктивного рассуждения включают обобщение, предсказание, статистический силлогизм, аргумент по аналогии и причинно-следственный вывод. Существуют также различия в оценке достоверности их результатов.
Индуктивное обобщение
Обобщение (точнее, индуктивное обобщение) исходит из посылок о выборке к заключению о генеральной совокупности. Наблюдения, полученные на основе этой выборки, экстраполируются на более широкую генеральную совокупность, а также используются проекции выборки.
Недостоверное обобщение
Анекдотическое обобщение – это тип индуктивного аргумента, в котором заключение о популяции делается на основе нерепрезентативной выборки. Иными словами, обобщение строится на основе отдельных случаев или анекдотических свидетельств. Например:
В этом году команда его сына в Малой лиге выиграла 6 из 10 игр. Следовательно, к концу сезона они выиграют около 60% игр. Этот вывод менее надежен (и, следовательно, более склонен к ошибке поспешного обобщения), чем статистическое обобщение, во-первых, потому что события в выборке не являются случайными, а во-вторых, потому что их нельзя выразить математически. С точки зрения статистики, попросту невозможно узнать, измерить и рассчитать обстоятельства, влияющие на результат, которые произойдут в будущем. На философском уровне аргумент опирается на предположение о том, что будущие события будут развиваться по тому же сценарию, что и прошлые. Другими словами, он исходит из принципа единообразия природы – недоказанного принципа, который нельзя вывести из самих эмпирических данных. Аргументы, неявно предполагающие это единообразие, иногда называют гумианскими в честь философа, который первым подверг их философскому анализу.
Прогноз
Индуктивное предсказание делает вывод о будущем, настоящем или прошлом случае на основе выборки других случаев. Подобно индуктивной генерализации, индуктивное предсказание опирается на набор данных, состоящий из конкретных экземпляров явления. Однако, в отличие от заключения в виде общего утверждения, индуктивное предсказание приводит к конкретному утверждению о вероятности того, что отдельный экземпляр будет (или не будет) обладать атрибутом, общим (или не общим) для других экземпляров. Если доля Q наблюдаемых членов группы G обладает атрибутом A, то существует вероятность, равная Q, что другие члены группы G также будут обладать атрибутом A при последующем наблюдении.
Причинно-следственное следствие
Причинно-следственный вывод приходит к заключению о возможной или вероятной причинно-следственной связи, основываясь на условиях, при которых возникает эффект. Данные о корреляции двух явлений могут указывать на причинно-следственную связь между ними, но для установления точной природы этой связи необходимо подтверждение дополнительных факторов.
Методы
Два основных метода, используемых для получения индуктивных обобщений, — это перечислительная индукция и индукция методом исключения.
Идентификационная индукция
Энумеративная индукция – это индуктивный метод, при котором обобщение строится на основе числа случаев, подтверждающих его. Чем больше подтверждающих случаев, тем сильнее заключение. Если наблюдатель видит 100 лебедей, и все 100 – белые, можно сделать вывод о вероятном универсальном категориальном утверждении вида «Все лебеди белые». Поскольку посылки этой формы рассуждений, даже если они истинны, не гарантируют истинность заключения, это является формой индуктивного вывода. Заключение может быть истинным, и может казаться вероятным, но оно может быть и ложным. Вопросы, касающиеся обоснования и формы энумеративной индукции, были центральными в философии науки, поскольку энумеративная индукция играет ключевую роль в традиционной модели научного метода. Все формы жизни, обнаруженные к настоящему времени, состоят из клеток. Следовательно, все формы жизни состоят из клеток. Это энумеративная индукция, также известная как простая индукция или простая предиктивная индукция. Это подкатегория индуктивного обобщения. В повседневной практике это, пожалуй, наиболее распространенная форма индукции. В приведенном выше аргументе заключение соблазнительно, но делает предсказание, значительно превышающее имеющиеся доказательства. Во-первых, оно предполагает, что наблюдаемые до сих пор формы жизни могут подсказать, какими будут будущие случаи: апелляция к единообразию. Во-вторых, заключение «Все» – это смелое утверждение. Одно единственное опровергающее наблюдение опровергает аргумент. И, наконец, количественное определение уровня вероятности в какой-либо математической форме является проблематичным. По какому стандарту мы сопоставляем нашу земную выборку известных форм жизни со всей (возможной) жизнью? Предположим, мы обнаружили новый организм – например, микроорганизм, плавающий в мезосфере, или астероид – и он клеточный. Обязывает ли нас добавление этих подтверждающих данных повысить нашу оценку вероятности данного утверждения? Обычно считается разумным ответить на этот вопрос «да», и для многих это «да» не только разумно, но и неоспоримо. Так насколько же эти новые данные должны изменить нашу оценку вероятности? Здесь консенсус исчезает, и на его месте возникает вопрос о том, можем ли мы вообще говорить о вероятности последовательно, с числовой количественной оценкой или без нее. Все формы жизни, обнаруженные к настоящему времени, состоят из клеток. Следовательно, следующая обнаруженная форма жизни будет состоять из клеток. Это энумеративная индукция в слабой форме. Она ограничивает «все» лишь одним случаем и, делая гораздо более слабое утверждение, значительно повышает вероятность своего заключения. В остальном она имеет те же недостатки, что и сильная форма: ее выборка популяции не случайна, и методы количественного определения трудноуловимы.
Элиминационная индукция
Элиминативная индукция, также называемая вариативной индукцией, – это индуктивный метод, в котором обобщение формируется на основе разнообразия примеров, подтверждающих его. В отличие от перечислительной индукции, элиминативная индукция рассуждает, опираясь на различные типы примеров, поддерживающих заключение, а не на их количество. По мере увеличения разнообразия примеров, все большее число возможных заключений, основанных на этих примерах, можно выявить как несовместимые и исключить. Это, в свою очередь, повышает обоснованность любого заключения, которое остается непротиворечивым с различными примерами. Этот тип индукции может использовать различные методологии, такие как квазиэксперимент, который проверяет и, по возможности, исключает альтернативные гипотезы. Для исключения рассматриваемых возможностей могут также применяться различные эмпирические проверки. Элиминативная индукция имеет решающее значение для научного метода и используется для отбрасывания гипотез, не согласующихся с наблюдениями и экспериментами.
Древняя философия
Для перехода от частного к общему Аристотель в 300-х годах до нашей эры использовал греческое слово epagogé, которое Цицерон перевел на латинское слово inductio.
Аристотель и перипатетическая школа
Последующий анализ Аристотеля охватывает методы индуктивного доказательства в естественной философии и в социальных науках. Первая книга "Последующего анализа" описывает природу и сущность демонстрации, а также её элементы: определение, деление, непосредственное умопостижение первых принципов, частное и общее доказательство, утвердительная и отрицательная демонстрация, различие между наукой и мнением и прочее.
Пирронизм
Древние пирронисты были первыми западными философами, указавшими на проблему индукции: по их мнению, индукция не может обосновать принятие всеобщих утверждений как истинных. Эпилогизм – это умозаключение, которое полностью ограничено сферой видимых и очевидных вещей и избегает обращения к ненаблюдаемому. Догматическая школа древнегреческой медицины использовала аналогизм как метод умозаключения. Этот метод использовал аналогию для рассуждений от наблюдаемого к ненаблюдаемым силам.
Ранняя современная философия
В 1620 году философ раннего Нового времени Фрэнсис Бэкон отверг ценность одного лишь опыта и перечислительной индукции. Его метод индуктивизма требовал, чтобы тщательные и многочисленные разнообразные наблюдения, раскрывающие структуру природного мира и причинно-следственные связи, сочетались с перечислительной индукцией для получения знаний, выходящих за рамки текущего опыта. Таким образом, индуктивизм включал в себя перечислительную индукцию как составную часть.
Дэвид Юм
В 1740 году эмпирик Дэвид Юм пришел к выводу, что перечислительная индукция не имеет рационального, тем более логического основания; вместо этого индукция являлась продуктом инстинкта, а не разума, привычкой мышления и повседневной необходимостью для жизни. Хотя наблюдения, такие как движение солнца, можно соотнести с принципом единообразия природы для получения выводов, кажущихся достоверными, проблема индукции возникала из-за того, что единообразие природы не является логически обоснованным принципом, поэтому его нельзя защитить как дедуктивно рациональное, а также нельзя защитить как индуктивно рациональное, ссылаясь на то, что единообразие природы точно описывало прошлое и, следовательно, вероятно, точно опишет будущее, поскольку это индуктивный аргумент и, следовательно, является круговой логикой, так как именно индукция требует обоснования. С тех пор как Юм впервые писал о дилемме между недействительностью дедуктивных аргументов и круговоротностью индуктивных аргументов в поддержку единообразия природы, эта предполагаемая дихотомия между лишь двумя способами вывода – дедукцией и индукцией – была поставлена под сомнение с открытием третьего способа вывода, известного как похищение, или абдуктивное рассуждение, которое впервые было сформулировано и развито Чарльзом Сандерсом Пирсом в 1886 году, где он называл его «рассуждением по гипотезе». Вывод к наилучшему объяснению часто, хотя и спорно, рассматривается как синоним похищения, поскольку он был впервые идентифицирован Гилбертом Харманом в 1965 году, где он называл его «абдуктивным рассуждением», однако его определение похищения несколько отличается от определения Пирса. Тем не менее, если похищение действительно является третьим способом вывода, рационально независимым от двух других, то либо единообразие природы может быть рационально обосновано посредством похищения, либо дилемма Юма скорее является трилеммой. Юм также скептически относился к применению перечислительной индукции и разума для достижения уверенности в отношении ненаблюдаемого и, в особенности, к выводу о причинности из того факта, что изменение какого-либо аспекта взаимосвязи предотвращает или производит определенный результат.
Имманюэль Кант
Пробужденный из "догматического сна" немецким переводом работы Юма, Кант стремился объяснить возможность метафизики. В 1781 году в "Критике чистого разума" Канта рационализм был представлен как путь к знанию, отличный от эмпиризма. Кант разделил высказывания на два типа. Аналитические высказывания истинны благодаря устройству их терминов и значений, таким образом, аналитические высказывания являются тавтологиями, лишь логическими истинами, истинными по необходимости. В то время как синтетические высказывания содержат отсылки к фактическому положению дел, к контингентным фактам. Наперекор как философам-рационалистам, таким как Декарт и Лейбниц, так и философам-эмпирикам, таким как Локк и Юм, "Критика чистого разума" Канта представляет собой последовательный аргумент в пользу того, что для познания необходим вклад как нашего разума (понятий), так и наших чувств (интуиций). Таким образом, для Канта подлинное знание ограничено тем, что мы можем потенциально воспринимать (феномены), в то время как объекты чистого мышления ("вещи в себе") в принципе непознаваемы из-за невозможности их восприятия. Рассуждая, что разум должен содержать собственные категории для организации чувственных данных, делая возможным опыт объектов в пространстве и времени (феномены), Кант заключил, что единообразие природы является априорной истиной. Он отказался от научного реализма. Позиция Канта, согласно которой знание возникает в результате взаимодействия восприятия и нашей способности мыслить (трансцендентальный идеализм), дала начало движению немецкого идеализма. Абсолютный идеализм Гегеля впоследствии расцвел на континентальной Европе и в Англии.
Позднемодернистская философия
Позитивизм, разработанный Анри де Сен-Симоном и провозглашенный в 1830-х годах его бывшим учеником Огюстом Контом, был первой философией науки позднего Нового времени. Вследствие Французской революции, опасаясь гибели общества, Конт выступил против метафизики. По мнению Конта, человеческое знание эволюционировало от религии к метафизике и затем к науке, последовательно переходя от математики к астрономии, физике, химии, биологии и, наконец, к социологии – в этом порядке, описывая все более сложные области. Все знания общества стали научными, а вопросы теологии и метафизики оказались неразрешимыми. Конт считал перечислительную индукцию надежной благодаря ее опоре на доступный опыт. Он утверждал, что использование науки, а не метафизической истины, является верным путем к улучшению человеческого общества. Согласно Конту, научный метод формулирует предсказания, подтверждает их и устанавливает законы – позитивные утверждения, не подлежащие опровержению теологией или метафизикой. Признавая, что опыт обосновывает перечислительную индукцию, демонстрируя закономерности в природе, британский философ Джон Стюарт Милль приветствовал позитивизм Конта, но полагал, что научные законы могут быть отменены или пересмотрены, и также отстранился от «Религии человечества» Конта. Конт был уверен, что научный закон служит неопровержимым основанием для всего знания, и считал, что церкви, почитая выдающихся ученых, должны направить общественное сознание на альтруизм – термин, введенный Контом, – чтобы применять науку для социального благополучия человечества посредством социологии, ведущей науки Конта. В 1830-х и 1840-х годах, когда Конт и Милль были ведущими философами науки, Уильям Уэвелл счел перечислительную индукцию недостаточно убедительной и, несмотря на доминирование индуктивизма, сформулировал «супериндукцию». Уэвелл утверждал, что необходимо признать «особый смысл термина «Индукция»»: «есть некое Понятие, надстроенное над фактами», то есть «изобретение нового Понятия в каждом индуктивном выводе». Создание Понятий легко упускается из виду и до Уэвелла редко признавалось. Позднее философы назвали похищение Пирса и т.п. выводом к наилучшему объяснению (IBE). Бертран Расселл считал «Трактат о вероятности» Кейнса лучшим исследованием индукции и полагал, что его прочтение в сочетании с «Le Problème logique de l'induction» Жана Никода, а также с рецензией Р.Б. Брейтуэйта на работу Кейнса в октябрьском выпуске журнала «Mind» за 1925 год охватит «большую часть того, что известно об индукции», хотя «предмет техничен и сложен, требуя значительных математических знаний». Два десятилетия спустя Расселл последовал за Кейнсом, рассматривая перечислительную индукцию как «независимый логический принцип».
Гилберт Харман
В статье 1965 года Гилберт Харман объяснил, что индукция по перечислению не является самостоятельным явлением, а представляет собой лишь завуалированное следствие вывода к наилучшему объяснению (IBE). IBE, по сути, является синонимом абдукции, предложенной Ч.С. Пирсом.
Проблема индукции
Хотя философы, начиная как минимум с пирронистского философа Секста Эмпирика, указывали на несостоятельность индуктивного рассуждения, классическую философскую критику проблемы индукции сформулировал шотландский философ Дэвид Юм. Несмотря на то, что использование индуктивного рассуждения демонстрирует значительные успехи, его обоснование оставалось под вопросом. Признавая это, Юм подчеркнул, что наш разум часто делает выводы на основе относительно ограниченного опыта, которые кажутся верными, но на самом деле далеки от достоверности. В дедукции истинность заключения основывается на истинности посылки. Однако в индукции зависимость заключения от посылки всегда неопределенна. Например, предположим, что все вороны черные. Наличие многочисленных черных ворон подтверждает это предположение. Однако наше предположение становится недействительным, как только обнаруживается существование белых ворон. Следовательно, общее правило "все вороны черные" не является утверждением, которое может быть когда-либо достоверно установлено. Юм далее утверждал, что невозможно обосновать индуктивное рассуждение: поскольку оно не может быть обосновано дедуктивно, единственным вариантом остается его индуктивное обоснование. Поскольку этот аргумент является круговым, с помощью «вил Юма» он пришел к выводу, что использование индукции не имеет логического обоснования. Тем не менее, Юм заявил, что даже если бы индукция была доказана ненадежной, нам все равно пришлось бы на нее полагаться. Поэтому вместо позиции радикального скептицизма Юм выступал за практический скептицизм, основанный на здравом смысле, признающий неизбежность индукции. Бертран Рассел проиллюстрировал скептицизм Юма историей о курице, которую каждое утро регулярно кормили и которая, следуя законам индукции, пришла к выводу, что кормление будет продолжаться всегда, пока фермер не перережет ей горло. В 1963 году Карл Поппер писал: «Индукция, то есть вывод, основанный на множестве наблюдений, – это миф. Это не психологический факт, не факт повседневной жизни и не факт научной процедуры». Книга Поппера «Объективное знание» (1972), первая глава которой посвящена проблеме индукции, начинается со слов: «Я думаю, что решил важную философскую проблему: проблему индукции». Дональд А. Гиллис утверждает, что правила вывода, связанные с индуктивным рассуждением, в науке встречаются крайне редко и описывает большинство научных выводов как «включающие предположения, рожденные человеческой изобретательностью и творчеством, и ни в коем случае не являющиеся результатом механического вывода или следования четко определенным правилам».
Hume nevertheless stated that even if induction were proved unreliable, we would still have to rely on it. So instead of a position of severe skepticism, Hume advocated a practical skepticism based on common sense, where the inevitability of induction is accepted. Bertrand Russell illustrated Hume's skepticism in a story about a chicken who, fed every morning without fail and following the laws of induction, concluded that this feeding would always continue, until his throat was eventually cut by the farmer. In 1963, Karl Popper wrote, "Induction, i. e. inference based on many observations, is a myth. It is neither a psychological fact, nor a fact of ordinary life, nor one of scientific procedure." Popper's 1972 book Objective Knowledge—whose first chapter is devoted to the problem of induction—opens, "I think I have solved a major philosophical problem: the problem of induction". Donald A. Gillies argues that rules of inferences related to inductive reasoning are overwhelmingly absent from science, and describes most scientific inferences as "involv[ing] conjectures thought up by human ingenuity and creativity, and by no means inferred in any mechanical fashion, or according to precisely specified rules."
Склонности
Индуктивное рассуждение также известно как построение гипотез, поскольку любые сделанные выводы основаны на текущих знаниях и прогнозах. Как и в случае дедуктивных аргументов, когнитивные искажения могут исказить правильное применение индуктивных рассуждений, тем самым мешая рассуждающему прийти к наиболее логичному выводу на основе имеющихся данных. Примеры таких искажений включают эвристику доступности, предвзятость подтверждения и предвзятость предсказуемости мира. Эвристика доступности, как считается, заставляет рассуждающего полагаться преимущественно на легкодоступную информацию. Люди склонны опираться на информацию, которая легко доступна в окружающем мире. Например, в опросах, когда людей просят оценить процент людей, умерших от различных причин, большинство респондентов выбирают причины, которые наиболее часто освещаются в СМИ, такие как терроризм, убийства и авиакатастрофы, а не причины, такие как болезни и дорожно-транспортные происшествия, которые технически "менее доступны" для человека, поскольку они не так широко освещаются. Предвзятость подтверждения основана на естественной тенденции подтверждать, а не опровергать гипотезу. Исследования показали, что люди склонны искать решения проблем, которые соответствуют известным гипотезам, а не пытаться их опровергнуть. Часто в экспериментах испытуемые задают вопросы, ответы на которые соответствуют установленным гипотезам, тем самым подтверждая их. Например, если предполагается, что Салли – общительный человек, испытуемые естественным образом будут стремиться подтвердить это предположение, задавая вопросы, которые приведут к ответам, подтверждающим, что Салли действительно общительный человек. Предвзятость предсказуемости мира заключается в склонности воспринимать порядок там, где его существование не доказано, либо вообще, либо на определенном уровне абстракции. Азартные игры, например, являются одним из самых распространенных примеров предвзятости предсказуемости мира. Игроки часто начинают думать, что видят простые и очевидные закономерности в результатах и поэтому верят, что могут предсказать исход, основываясь на том, что они наблюдали. Однако на самом деле исход этих игр трудно предсказать и он носит сложный характер. В целом, люди склонны искать какой-то упрощенный порядок, чтобы объяснить или оправдать свои убеждения и опыт, и им часто трудно осознать, что их восприятие порядка может существенно отличаться от истины.
Байесовское заключение
Как логика индукции, а не теория убеждений, байесовский вывод не устанавливает, какие убеждения априори рациональны, а определяет, как рационально изменять существующие убеждения при появлении новых данных. Мы начинаем с рассмотрения исчерпывающего списка возможностей, точного вероятностного описания каждой из них (в терминах правдоподобия) и точных априорных вероятностей для них (например, основанных на логике или индукции из предыдущего опыта). Столкнувшись с данными, мы корректируем степень нашей уверенности в данных гипотезах точным образом, используя байесовский подход, чтобы получить вероятные "апостериорные" вероятности, не учитывая, насколько новые данные могут дать нам конкретные основания сомневаться в наших предположениях. В противном случае рекомендуется пересматривать и повторять анализ возможностей и их описание до тех пор, пока, возможно, не будет достигнута стабильная ситуация.
Индуктивный вывод
Примерно в 1960 году Рэй Соломонов заложил основы теории универсального индуктивного вывода – теории предсказания, основанной на наблюдениях, например, предсказания следующего символа по заданной последовательности символов. Это формальная индуктивная структура, объединяющая алгоритмическую теорию информации и байесовский подход. Универсальный индуктивный вывод опирается на прочные философские основания, но, "по-видимому, является несостоятельным инструментом для работы с любой достаточно сложной или реальной средой", и может рассматриваться как математически формализованное правило бритвы Оккама. Ключевыми элементами теории являются понятия алгоритмической вероятности и Колмогоровской сложности.