Абдукция и объяснительные гипотезы

симптомов заболеваний, а в последние годы они широко при­меняются для решения проблем искусственного интеллекта.

Обсудим различные области применения абдуктивных умо­заключений, рассмотрим некоторые попытки определения их логического статуса, проанализируем основные особенности и _их отношение к другим формам умозаключении.

5.1. Место и роль абдукции как специфической
формы умозаключения ______________ '

Абдукция представляет собой рассуждение, которое осу­ществляется на основании информации, описывающей опреде­ленные факты или данные, и приводит к гипотезе, объясняю­щей их. На первый взгляд может показаться, что абдукция ни­чем не отличается от индукции, в которой заключение делается на основе обобщения фактов и поэтому также имеет характер гипотезы. Такое чисто формальное сходство не учитывает, од­нако, коренного различия между абдукцией и индукцией. В са­мом деле, обычная индукция через перечисление была под-¹; вергнута критике еще Ф. Бэконом за поверхностный и мало­правдоподобный характер заключений. Действительно, она просто перечисляет факты, обладающие некоторым общим признаком, но не объясняет их. С другой стороны, каноны ин­дукции, разработанные самим Бэконом, по сути дела, опирают­ся на исключение гипотез, оказавшихся несостоятельными при; сопоставлении их с реальными фактами и данными. Другими, словами, такой метод есть не что иное, как применение опро­вергающего модуса (modus tollens) дедуктивной логики к гипоте-| зам. Все дело, однако, состоит в том, как к этим гипотезам) приходят (с чего должна начинаться рациональная процедура

их поиска).

Именную такую задачу поставил перед собой выдающийся американский логик и философ Чарльз С. Пирс (1839—1914)1 который впервые начал исследовать абдуктивные умозаключе-] ния для объяснения научных гипотез. Впоследствии оказалось! что такие же рассуждения используются для объяснения npefli положений и обобщений в обыденном познании, исторически^ данных, обосновании медицинского диагноза на основание

Чтобы яснее представить отличие абдукции от других форм и схем умозаключений, рассмотрим некоторые примеры рас­суждений из повседневной жизни и научной практики. Прежде всего отметим, что всякий раз, когда нам приходится объяснять какие-либо факты, мы, сознавая или не сознавая этого, прибе­гаем к абдукции.

Обратимся к простейшему примеру. Проходя ранним лет­ним утром вдоль газона, мы замечаем, что трава мокрая. Пер­вое предположение, которое у нас возникает и может объяс­нить этот факт: ночью был дождь. Но возможно и другое объ­яснение: трава был полита из шланга или поливальной маши­ной. Однако, если ночью мы слышали гром, то первое объяс­нение будет более правдоподобным и даже наилучшим при данных обстоятельствах. С точки зрения традиционной дедук­тивной логики оба эти объяснения считаются одинаково несо­стоятельными, потому что заключение в них логически не сле­дует из посылок. Иначе говоря, истинность следствия не дока­зывает истинности основания. Правильным считается лишь за­ключение от основания к следствию, которое часто истолковы­вают как вывод от причины к действию (следствию). В нашем Примере, бесспорно, верным было бы заключение: «Если про­шел дождь, то трава станет мокрой, причем известно, что Дождь действительно был». Такое умозаключение представляет собой типичный пример применения классической схемы nodus ponens, заключение которой всегда достоверно.

В отличие от этого, в абдуктивном рассуждении заключение основывается лишь на истинности следствий и поэтому являет­ся не достоверным, а только правдоподобным, или логически

вероятным. Кроме обыденного мышления, абдуктивные рас­суждения широко используются во всех тех случаях, когда при­ходится обращаться к гипотезам. Когда врач ставит диагноз по обнаруженным им симптомам заболевания, он, по существу, делает абдуктивное умозаключение. Рассматривая эти симпто­мы как взаимосвязанную систему фактов, он пытается найти им объяснение с помощью диагноза предполагаемой им болез- — ™ симптомы выступают как непо-

нет какин-л,.. кают, кажется, только одно объяснение. называет свой метод дедуктивным, но на самом деле дедукщи! играет здесь лишь вспомогательную роль при выводе следствий из гипотезы, или версии. Главное же значение придается скрун пулезному анализу и объяснению фактов, подтверждающих ги4 потезу. Поэтому умозаключения по раскрытию преступлении по имеющимся фактам как в детективной литературе, так и ^ реальной практике следователя правильнее было бы называтн абдуктивными, или по крайней мере, умозаключениями от дей-1 ствия к причине. Интересно отметить, что один из современ-1 ных исследователей насчитал в произведениях А. Конан Дойля 217 случаев применения абдукции. Использование абдукции в науке имеет более сложный ха­рактер, во-первых, потому, что в ней в качестве посылок дл!

рактер, во-первых, потому, что в «^*. ~ -заключения могут выступать как эмпирические факты, так 1 основанные на них обобщения и эмпирические гипотезы; ва вторых, уровень объяснения фактов возрастает по мере nepexoi да от эмпирических гипотез к теоретическим. Действительно! гипотеза Галилея о постоянстве ускорения свободно падающи!

__ юмощъю диагноза ирчи^

ни. Можно также сказать, что симптомы выступают как непо­средственно наблюдаемые действия заболевания, а сама бо-И лезнь — как их причина. Наряду с непосредственно наблю-1 даемыми симптомами болезни в современной медицине все шире используются также лабораторные исследования, которые ' способствуют постановке более точного диагноза.

Абдуктивный характер имеют и заключения детектива, ко­торый на основе тщательного анализа порой малозаметных для' непосвященного следов и результатов совершенного уголовного'

непосвященного следов и р^., действия выдвигает различные версии о характере и уча^шплш преступления. Затем из этих альтернативных версий он выби­рает одну-единственную, которая наилучшим образом объясня-имеющиеся факты. По мнению Шерлока Холмса, глав-»"v поманов А Конан Дойля, в этом деле

mi -----,„ итлптшгает различные версии о характере и участниках

*„x,t_tv «еосий он выби-

_.. СНЯ--

рает ет все

е имеющиеся факты, ни «т —,___. рав-

ного героя детективных романов А. Конан Дойля, в этом дел J нет какой-либо большой тайны, ибо собранные факты допус-', кажется, только одно объяснение. Правда, А. Конан Дойль]!Тод дедуктивным, но на самс

___₄ ь вспомогательную роль при l__

из гипотезы, или версии. Главное же значение придается скру-1 пулезному анализу и объяснению фактов, подтверждающих ги-4 потезу. Поэтому умозаключения по раскрытию

«гатг в детективной лиге];

тел была подтверждена многочисленными экспериментами и стала впоследствии эмпирическим законом. Поэтому она смогла реально объяснить все наблюдаемые факты в данной области. Аналогично этому, гипотеза Кеплера о движении пла­нет была основана на тщательных наблюдениях и измерениях движений планеты Марс, выполненных Тихо Браге. Поэтому она смогла объяснить эллиптическую орбиту и другие законо­мерности движения планет Солнечной системы.

Все эти объяснения основывались, как мы видим, на абдук-тивных умозаключениях от фактов — к гипотезе, причем к ги­потезе, дающей наилучшее объяснение имеющимся фактам. Известно, например, что еще до Галилея альтернативная гипо­теза о свободном падении тел выдвигалась Леонардо да Винчи, Бенедетто и другими, которые предполагали, что скорость па­дения пропорциональна пройденному пути, но она была от­вергнута, ибо противоречила опыту.

До появления гипотезы Кеплера альтернативной считалась наиболее распространенная гипотеза о движении планет по кру­говой орбите, хотя допускались и другие формы орбит (овоид, овал). Но все они в том или ином отношении не согласовыва­лись с данными астрономических наблюдений и измерений. Поскольку только гипотеза Кеплера полностью согласовыва­лись с ними, то именно она и была признана в качестве наи­лучшего объяснения данных наблюдения и измерения.

Все подобного рода умозаключения от эмпирических фак­тов к объяснительной гипотезе можно назвать абдуктивными умозаключениями первого типа. На хорошо обоснованных абдук-тивных заключениях первого типа, которые впоследствии полу­чают статус эмпирических законов, возникают абдукции второго типа, которые дают теоретическое объяснение эмпирическим законам, а через них соответственно и эмпирическим фактам. Нередко при этом получают объяснение и совершенно другие опытные факты. Как мы уже знаем, именно универсальная ги­потеза Ньютона о всемирном тяготении сумела объяснить не только факты, но и эмпирический закон Галилея. Она сумела ^также убедительно объяснить наблюдения и измерения движе­ния планет и соответствующие эмпирические законы Кеплера. Дополнительно к этому она смогла объяснить посредством тя­готения Луны регулярность в появлении приливов и отливов ^ь°ды на земной поверхности. Конечно, теоретические объяс­нения имеют более сложный характер и не сводятся к простым

абдуктивным умозаключениям, как в этом мы убедимся в даль­нейшем. Поэтому наибольшее применение абдукция находит в процессе умозаключений от фактов — к гипотезе, которая наи­лучшим образом объясняет или оценивает их. Хотя такой про­цесс обычно характеризуют как эмпирическую стадию исследо­вания, тем не менее она не укладывается полностью в ее рам­ки. На этой стадии не ограничиваются эмпирическими поня­тиями, а начинают использовать теоретические понятия, а в связи с этим обращаются к абстракциям и идеализациям. Такие понятия, как ускорение и гравитация не возникают из опыта, а создаются в процессе творческой деятельности ученого. Сами факты и объясняющие их гипотезы и законы уже на эмпири­ческой стадии исследования складываются в единую взаимо-| связанную систему понятий, утверждений, гипотез, законов и теорий, которую называют гипотетико-дедуктивной системой (см. главу 4). Но там речь шла непосредственно о дедукции фактических высказываний из гипотез, а в абдуктивных рас­суждениях — об объяснении фактов и поиске наилучшей гипо­тезы для такого объяснения.

Необходимость использования абдуктивных умозаключений для построения научных гипотез и теорий настойчиво защищал английский ученый Н.Р. Хэнсон. Он выступал, как мы отмеча­ли в главе 1, с резкой критикой концепций индуктивизма и пм потетико-дедуктивного метода. Научные гипотезы и теории, подчеркивал Хэнсон, не создаются путем индуктивного обоб­щения данных. Напротив, эти данные должны быть объяснены с помощью подходящей гипотезы или теории. Гипотетико-дедуктивный метод предполагает гипотезу уже известной и служит поэтому только для вывода логических следствий из| нее. По мнению Хэнсона, наиболее адекватной формой вы­движения объяснительных гипотез служат абдуктивные умоза­ключения, которые он называет также ретродуктивными. Это название подчеркивает, что умозаключение в них совершается в порядке, обратном дедукции, а именно: от фактов — к объ­ясняющей их гипотезе. «Действительно, физик в процессе ис­следования, — пишет он, — непосредственно имеет дело не В готовыми гипотезами, а с фактами, которые пытается объяс­нить. Для такого объяснения он создает гипотезы, используя в этих целях все доступные ему интеллектуальные и инструмен­тальные средства: интуицию, воображение, аналогии, свой опыт и квалификацию, наблюдения и эксперимент. Конечно;

здесь необходим талант и даже гений... Чтобы сформулировать ддею ускорения или гравитации, — замечает Хэнсон, — тре­буется гений, нисколько не меньший, чем гений Галилея или Ньютона, но это вовсе не означает, что размышления, приво­дящие к этим идеям, иррациональны. Процесс поиска гипо­тезы покоится на весьма разумных основаниях. Если устано­вление и принятие гипотез имеет свою логику, то такая же логика должна существовать при создании гипотез»¹.

Такое категоричное заявление Хэнсона вызвало негативную реакцию со стороны ряда логиков и методологов науки, которые увидели в нем возврат к возрождению в новых условиях логики открытия. На самом же деле он, как физик-профессионал и фило­соф науки, ясно отдавал себе отчет, что ни о каком возрождении логики открытия в духе Ф. Бэкона не могло идти речи. Его цель состояла в том, чтобы рационализировать процесс поиска объясни­тельных гипотез в опытных науках. Следуя общим идеям и намет­кам Ч.С. Пирса, он попытался с помощью абдуктивных умоза­ключений проанализировать нахождение объяснительных гипотез на материале истории физики и проверить свои выводы на быстро формировавшейся в его время теории элементарных частиц. Осо­бое значение в его исследовании приобретает системный подход к физической теории.

«Физические теории, — писал Хэнсон, — дают схемы, в рамках которых эмпирические данные оказываются объясни­мыми и понятными. Они представляют собой концептуальный "гештальт"². Теория не составляется из кусочков, относящихся к наблюдаемым явлениям. Она, скорее, представляет то, что Дает возможность заметить явления... Теории располагают яв­ления в системы. Они строятся "в обратном порядке" — ретро-Дуктивно. Теория выступает как совокупность заключений, не­обходимых для поиска посылок. От наблюдаемых свойств явле­ний физик стремится найти разумный путь к ключевым идеям, ^с помощью которых эти свойства фактически могут быть обна­ружены»³.

Часто поэтому говорят, что заключением абдукции служит гипотеза, и поэтому раньше абдуктивные рассуждения назы-^вЗДи просто гипотетическими. По-видимому, основываясь на

| Hanson N. R. Patterns of Discovery. — Cambridge: Univ, press., 1958,— P. 71-72. Термин заимствован из психологии и означает целостность и взаимосвязь со-

элементов образа. Hanson N. R. Patterns of Discovery,—P. 90.

такого рода соображениях, американский философ Г. Харман считает абдукцию и сходные с, ней рассуждения умозаключе- 1 ниями к лучшему объяснению. В таких рассуждениях, подчерки-! вает он, мы умозаключаем от факта — к некоторой гипотезе,! которая объясняет ее свидетельства, а отсюда — к истинности самой гипотезы. Вообще говоря, там могут быть различные ги­потезы, которые способны объяснить эти свидетельства, поэтому мы должны быть в состоянии исключить все альтернативные гипотезы, кроме одной, прежде чем обосновать сделанное за­ключение. Таким образом, подобное умозаключение от пбсыЯ лок к данной гипотезе обеспечивает «лучшее» объяснение сви-1 детельств, чем любая другая гипотеза, и тем самым обосновы-1 вает истинность данной гипотезы¹.

В дальнейшем эта общая идея о наилучшем объяснении бы- j ла перенесена на характеристику абдукции. Поэтому в недавно изданной в США книге, посвященной применению абдукции для решения проблем искусственного интеллекта, основное внимание обращается именно на объяснительный характер ее

заключения.

«Абдукция, или заключение к наилучшему объяснению, есты форма умозаключения от данных, описывающих нечто, к гипо­тезе, которая наилучшим образом описывает или оценивает эти данные»². В настоящее время большинство специалистов ха­рактеризуют абдукцию как объяснительное умозаключение или гипотезу. Такого же взгляда придерживался и сам Ч. Пирс, ко­торый видел главное назначение абдукции в генерировании объяснительных научных гипотез. По его мнению, она —1 единственная логическая операция, которая «вводит «овыа идеи». «Абдукция, — писал он, — должна охватить все опера-1 ции, посредством которых возникают теории и понятия»³. В та время индуктивный подход к построению гипотез и теорий уже не привлекал внимания ученых в наиболее развитых отраслях естествознания, таких, как физика и астрономия, которыми за! нимался Пирс. Гипотетико-дедуктивный метод не удовлетворял его потому, что он оставлял открытым вопрос о поиске и при­нятии гипотез и об их связи с опытом. Поэтому единственнс рациональными для него стали абдуктивные умозаключения^

су исследования.