Особливості формалізації сучасної науки

Процес теоретизації сучасної науки тісно повязаний з процесом її формалізації.

Формалізація визначається у філософському енциклопедичному словнику як сукупність пізнавальних операцій, що забезпечують відволікання від значення понять і сенсу виразів наукової теорії з метою дослідження її логічних особливостей. При цьому результати мислення відображаються в точних поняттях і твердженнях. Формалізація повязана з побудовою абстрактно-математичних моделей, що розкривають сутність досліджуваних процесів.

Метод формалізації - це переклад тематичних фрагментів знання (у математики, фізики, логіки, хімії та ін науках) на штучні символічні, логіко-математичні та математичні мови, підпорядковані чітким правилам побудови формул та їх перетворень. При формалізації судження про обєкти переносяться в площину оперування символами і знаками. Яскравим формалізації прикладом є широко використовуються в науці математичні описи різних обєктів, явищ, які базуються на відповідних змістовних теоріях. При цьому використовується математична символіка не тільки допомагає закріпити вже існуючі знання про досліджуваних обєктах, явищах, але і виступає свого роду інструментом у процесі подальшого їх пізнання.

Потреба у формалізації постає перед тій чи іншій наукою на досить високому рівні її розвитку, коли завдання логічної систематизації та організації готівкового знання набуває першорядного значення.

Для побудови будь-якої формальної системи необхідно: а) завдання алфавіту, тобто певного набору знаків; б) завдання правил, за якими з вихідних знаків цього алфавіту можуть бути отримані «слова», «формули»; в) завдання правил, за якими від одних слів, формул системи даної можна переходити до інших словами і формулами.

Етапи формалізації:

• запис вихідних даних на деякій общепонятном мовою (природному і штучному), що виключає різні тлумачення;

• переробка вихідної запису на основі деяких точних правил. Найбільш поширеним видом формалізації є формалізація засобами математики. Для цього виду формалізації на другому етапі має місце рішення задачі з використанням певних алгорітмов249;

• порівняння отриманого рішення з реальністю;

• оцінку ефективності формалізації, оцінка добротності тих гіпотез (постулатів, що спрощують припущень), які лежали в її основі.

У результаті створюється формальна знакова система у вигляді певного штучної мови. Особливою перевагою цієї системи є можливість проведення в її рамках дослідження якого-небудь обєкта чисто формальним шляхом (оперування знаками) без безпосереднього звернення до цього обєкта. Інша гідність формалізації полягає в забезпеченні стислості й чіткості запису наукової інформації, що відкриває великі можливості для оперування нею. Навряд чи вдалося б успішно користуватися, наприклад, теоретичними висновками Максвелла, якщо б вони не були компактно виражені у вигляді математичних рівнянь, а описувалися б за допомогою звичайного, природної мови.

Зрозуміло, формалізовані штучні мови не володіють гнучкістю і багатством мови природного. Зате в них відсутній багатозначність термінів (полісемія), властива природним мовам. Вони характеризуються точно побудованим синтаксисом (встановлює правила звязку між знаками безвідносно їх змісту) і однозначною семантикою (семантичні правила формалізованого мови цілком однозначно визначають співвіднесеність знакової системи з певною предметною областю). Праці Лейбніца поклали початок створенню методу логічних обчислень. Останній привів до формуванню в середині XIX ст. Математичної логіки, яка в другій половині XX ст. зіграла важливу роль в розвитку кібернетики, в появі електронних обчислювальних машин, у вирішенні задач автоматизації виробництва і т. п.

Формалізація дозволяє:

• однозначно визначити вхідні терміни, усвідомити істотні звязки і відносини в структурі наукового знання;

• виокремити й уточнити логічну структуру теорії, тобто встановити вихідні посилання теорії, в якості яких виступають в математиці аксіоми, а в емпіричних науках - фундаментальні принципи або закони. Точне перерахування логічних правил виводу також дуже важливо для виявлення структури теорії;

• забезпечити стандартизацію використовуваної мови та понятійного апарату, що використовуються в даній теорії;

• постановку нових проблем і пошук їх вирішення. Формалізація грає важливу роль в:

• виявлення та уточнення змісту наукової теорії;

• систематизації тієї суми знань, яка накопичена змістовної теорією;

• синтезі суміжних наук.

Метод формалізації найбільш ефективний у строгих і точних науках.

Розрізняють два типи формалізованих теорій: повністю і частково формалізовані теорії.Повністю формалізовані теорії являють собою систему формальних тверджень, упорядкованих за допомогою-аксіоматі ко-дедуктивного методу. Це система символів, деякі з яких вважаються вихідними, тобто аксіомами, а всі інші виходять за допомогою явно зазначених правил висновку. Такі теорії, як правило, існують у математиці. У математизувати теоріях ідеалізований обєкт виступає у вигляді математичної моделі або сукупності таких моделей.

Стислість, видимістю символічних виразів, оперативність перетворень, можливість підкорити їх чітким математичним правилами забезпечує успішне вирішення пізнавальних завдань на формальному рівні. У розширенні можливостей формалізації істотну роль грає прогрес обчислювальної техніки, а сама формалізація виступає умовою автоматизації деяких розумових операцій.