Podstawy metodologii: Wyjaśnianie

Prezentacja na temat: "Podstawy metodologii: Wyjaśnianie"— Zapis prezentacji:

1 Podstawy metodologii: Wyjaśnianie
Adam Grobler

2 Wnioskowanie do najlepszego wyjaśnienia
Zasada wnioskowania do najlepszego wyjaśnienia (wnioskowania abdukcyjnego): spośród hipotez alternatywnych należy przyjąć tę, która najlepiej wyjaśnia zjawiska x(W(x)  Z(x)), W(a) Z(a) Charles Sanders Peirce ( ) Wyjaśnianie

3 Wnioskowanie do najlepszego wyjaśnienia
Schemat dedukcyjny x(W(x)  Z(x)), W(a) Z(a) Schemat abdukcyjny H lepiej od innych hipotez wyjaśnia, dlaczego w warunkach W przedmiot a zachowuje się w sposób Z H Wyjaśnianie

4 Wnioskowanie do najlepszego wyjaśnienia
x(W(x)  Z(x)), W(a) Z(a) Problemy co to znaczy, że hipoteza wyjaśnia jakieś zjawisko? Peter Lipton ( ) Wyjaśnianie

5 Wnioskowanie do najlepszego wyjaśnienia
x(W(x)  Z(x)), W(a) Z(a) Problemy co to znaczy, że hipoteza wyjaśnia jakieś zjawisko? co to znaczy, że jakieś wyjaśnienie jest lepsze od innego? Wyjaśnianie

6 Klasyczny model wyjaśniania
Model dedukcyjno-nomologiczny D-N (law-covering model), 1949 wyjaśnienie zjawiska (explanandum) polega na rozumowaniu dedukcyjnym, w którym wśród przesłanek (explanans) występuje co najmniej jedno prawo, a wnioskiem jest explanandum L, b p Carl Gustav Hempel ( ) Wyjaśnianie

7 Klasyczny model wyjaśniania
L, b p Model dedukcyjno-statystyczny D-S w explanans występuje prawo statystyczne explanandum jest prawidłowością statystyczną Model indukcyjno-statystyczny I-S explanandum jest zdarzeniem Carl Gustav Hempel ( ) Wyjaśnianie

8 Paradoksy wyjaśniania
Maszt i jego cień prawa optyki prawa trygonometrii , h d h  d Wyjaśnianie

9 Paradoksy wyjaśniania
Maszt i jego cień prawa optyki prawa trygonometrii , d h h  d Wyjaśnianie

10 Paradoksy wyjaśniania
Maszt i jego cień prawa optyki prawa trygonometrii , d h h Asymetria wyjaśniania  d Wyjaśnianie

11 Paradoksy wyjaśniania
Jeżeli wskazówka barometru opada, nadchodzi burza. Wskazówka barometru opada Nadchodzi burza. Barometr i burza Wyjaśnianie

12 Paradoksy wyjaśniania
Jeżeli wskazówka barometru opada, nadchodzi burza. Wskazówka barometru opada Nadchodzi burza. Wspólna przyczyna Barometr i burza Wyjaśnianie

13 Paradoksy wyjaśniania
Zaćmienie Słońca Prawa mechaniki nieba Położenie Słońca, Ziemi i Księżyca w danej chwili Czas zaćmienia Słońca Wyjaśnianie

14 Paradoksy wyjaśniania
Zaćmienie Słońca Prawa mechaniki nieba Położenie Słońca, Ziemi i Księżyca w danej chwili Czas zaćmienia Słońca Symetria predykcji i retrodykcji Wyjaśnianie

15 Paradoksy wyjaśniania
Mężczyzna i pigułki antykoncepcyjne Nikt, kto regularnie zażywa pigułki antykoncepcyjne, nie zachodzi w ciążę. Jan regularnie zażywa pigułki antykoncepcyjne. (Dlatego) Jan nie zachodzi w ciążę. Wyjaśnianie

16 Paradoksy wyjaśniania
Mężczyzna i pigułki antykoncepcyjne Nikt, kto regularnie zażywa pigułki antykoncepcyjne, nie zachodzi w ciążę. Jan regularnie zażywa pigułki antykoncepcyjne. (Dlatego) Jan nie zachodzi w ciążę. Naddeterminacja przyczynowa Wyjaśnianie

17 Paradoksy wyjaśniania
Syfilis i pareza 10% osób cierpiących na nieleczony, ukryty syfilis, zapada na parezę. Jan miał nieleczony, ukryty syfilis. Dlatego Jan zapadł na parezę. Wyjaśnianie

18 Paradoksy wyjaśniania
Syfilis i pareza 10% osób cierpiących na nieleczony, ukryty syfilis, zapada na parezę. Jan miał nieleczony, ukryty syfilis. Dlatego Jan zapadł na parezę. prawdopodobieństwo zachorowania na parezę jest niskie Wyjaśnianie

19 Paradoksy wyjaśniania
Syfilis i pareza 10% osób cierpiących na nieleczony, ukryty syfilis, zapada na parezę. Jan miał nieleczony, ukryty syfilis. Dlatego Jan zapadł na parezę. prawdopodobieństwo zachorowania na parezę jest niskie ale i tak istotnie wyższe niż w przypadku osób niechorujących wcześniej na nieleczony, ukryty syfilis Wyjaśnianie

20 Model istotności statystycznej (S-R)
Wyjaśnienie nie polega na rozumowaniu, lecz na wykazaniu, że explanans jest dodatnio statystycznie istotny dla zajścia explanandum P(E|C) > P(E) gdzie E = explanandum, C = explanans Wesley Salmon ( ) Statistical Explanation and Statistical Relevance 1971 Wyjaśnianie

21 Model istotności statystycznej (S-R)
P(E|C) > P(E) Przykład: prawdopodobieństwo zachorowania na parezę, jeśli cierpiało się na nieleczony, ukryty syfilis (choć niskie) jest większe od prawdopodobieństwa zachorowania na parezę. Wyjaśnianie

22 Istotność statystyczna a przyczynowa
Istotność statystyczna nie pokrywa się z istotnością przyczynową Przykład: barometr i burza Odpowiedź Salmona: istotność statystyczna jest czynnikiem wyjaśniającym o tyle, o ile świadczy o istotności przyczynowej Wyjaśnianie

23 czynnik N jest odsiany przez C
Wspólna przyczyna Każdą korelację statystyczną należy starać się wyjaśnić przez znalezienie wspólnej przyczyny (Hans Reichenbach, 1938). Przesiewanie (screening off): P(E|N  C) = P(E|C) czynnik N jest odsiany przez C np. spadek wskazówki barometru (N) jest odsiany przez spadek ciśnienia atmosferycznego (C) w badaniu przyczyny burzy (E) Wyjaśnianie

24 Istotność statystyczna a przyczynowa
Standardowa krytyka przyczynowego modelu wyjaśniania: każde zdarzenie jest skutkiem splotu przyczyn którego nie sposób w pełni odtworzyć dlatego trzeba odróżnić przyczyny główne od ubocznych za wyjaśniające zwykle uważa się przyczyny abnormalne pojęcie normalności jednak silnie zależy od kontekstu Wyjaśnianie

25 Pragmatyka wyjaśniania
Wyjaśnienie polega na odpowiedzi na pytanie typu „dlaczego?”. Pytanie typu „dlaczego?” obejmuje domyślny kontrast: Dlaczego P a nie Q? Bas van Fraassen (1942-) The Scientific Image, 1980 Wyjaśnianie

26 Pragmatyka wyjaśniania
Przykład: Dlaczego Adam zjadł jabłko? Dlaczego Adam, a nie Ewa, zjadł jabłko? Dlaczego Adam zjadł jabłko, a nie brzoskwinię? Wyjaśnianie

27 Analiza pytania typu „dlaczego?”
Pytanie „ Dlaczego Adam zjadł jabłko?” składa się z: tematu pytania (topic): „Adam zjadł jabłko” klasy kontrastu: możliwe zdania po „…a nie…” klasy istotności (relevance-class), czyli odpowiedzi bezpośrednich, dopuszczalnych ze względu na aktualną wiedzę (pytającego) potrzeby poznawcze (pytającego) Q = <Pk, X, R> Wyjaśnianie

28 Analiza pytania typu „dlaczego?”
Kilka pojęć logiki erotetycznej Odpowiedź bezpośrednia: na temat i wystarczająca. W przypadku pytań typu „dlaczego?” jest to odpowiedź typu „ponieważ”. Wyjaśnianie

29 Analiza pytania typu „dlaczego?”
Presupozycja pytania: założenie, że na pytanie istnieje prawdziwa odpowiedź bezpośrednia. Pytania typu „dlaczego?” presuponują co najmniej, że ich temat jest prawdziwy. Odpowiedź korekcyjna: odpowiedź sprzeczna z presupozycją pytania. Wyjaśnianie

30 Analiza pytania typu „dlaczego?”
Kilka pojęć logiki erotetycznej Przykłady odpowiedzi: Odpowiedź bezpośrednia: „Ponieważ był głodny”. nie spełnia relacji istotności w kontekście Pisma Św. Odpowiedzi korekcyjne: „Ależ to nie Adam zjadł jabłko!” „Bez powodu” Wyjaśnianie

31 Uwagi na temat koncepcji van Fraassena
Kontrastowe ujęcie pytania przynosi ważny postęp analizy Przykład: Dlaczego Funio zapadł na parezę, a Gucio nie? Ponieważ Funio chorował na nieleczony, ukryty syfilis, a Gucio nie. Wyjaśnianie

32 Uwagi na temat koncepcji van Fraassena
Van Fraassena koncepcja klasy istotności jest niejasna Van Fraassena kryteria oceny odpowiedzi zakładają Bayesianizm Van Fraassen odrzuca zasadę wnioskowania do najlepszego wyjaśnienia Wyjaśnianie

33 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Pytanie: dlaczego na jednym oddziale położniczym śmiertelność jest znacznie wyższa niż na drugim? Ignaz Semmelweis ( ) Odkrycie przyczyny gorączki połogowej 1847/1861 Wyjaśnianie

34 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Pytanie: dlaczego na jednym oddziale położniczym śmiertelność jest znacznie wyższa niż na drugim? Hipotezy pochodzenie społeczne położnic Wyjaśnianie

35 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Pytanie: dlaczego na jednym oddziale położniczym śmiertelność jest znacznie wyższa niż na drugim? Hipotezy pochodzenie społeczne położnic niestaranna opieka ze strony studentów Wyjaśnianie

36 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Pytanie: dlaczego na jednym oddziale położniczym śmiertelność jest znacznie wyższa niż na drugim? Hipotezy pochodzenie społeczne położnic niestaranna opieka ze strony studentów lęk wywoływany przez księdza sprawującego sakrament namaszczenia chorych Wyjaśnianie

37 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Wypadek Koletschki Wyjaśnianie

38 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Wypadek Koletschki Wyjaśnienie: „trupi jad” przenoszony przez studentów z prosektorium Wyjaśnianie

39 Wyjaśnienie „gorączki połogowej”
Wypadek Koletschki Wyjaśnienie: „trupi jad” przenoszony przez studentów z prosektorium Test: staranne mycie rąk po ćwiczeniach w prosektorium Wyjaśnianie

40 The Inference to the Best Explanation 1991
Poprawki Liptona Odpowiedzieć na kontrastowe pytanie typu „dlaczego?” – „Dlaczego P, a nie X?” – znaczy wskazać na pewien element historii przyczynowej P, który nie ma swojego odpowiednika w historii przyczynowej nie-X. Peter Lipton ( ) The Inference to the Best Explanation 1991 Wyjaśnianie

41 Poprawki Liptona Przykład: Dlaczego wykładam tu, a nie tam? Ponieważ tu zaproponowano mi wyższe wynagrodzenie niż tam. Wyjaśnianie

42 Poprawki Liptona Powołanie się na przyczynowość unika niejasności pojęcia relacji istotności Kontrastowe ujęcie pytań typu „dlaczego?” wyznacza wybór przyczyn wyjaśniających Wyjaśnianie

43 Poprawki Liptona Kryteria jakości wyjaśnienia: mechanizm
zakres (scope) precyzja Wyjaśnianie

44 Wady ujęcia Liptona Ograniczenie do wyjaśnień przyczynowych
Pominięcie wyjaśnień funkcjonalnych i intencjonalnych Wyjaśnianie

45 Wady ujęcia Liptona Niejasność kryteriów jakości wyjaśnień
Jak porównać alternatywne ujęcia mechanizmu zjawisk? Zwiększenie zakresu wyjaśnienia często osiąga się kosztem precyzji i vice versa. Zwiększenie zakresu wyjaśnienia często jest zyskiem pozornym. Zwiększenie precyzji bywa niepożądane. Wyjaśnianie

46 Moc wyjaśniająca hipotez
Hipoteza H* ma większą moc wyjaśniającą od hipotezy H wtw gdy generuje odpowiedzi na większą liczbę pytań o wyjaśnienie (sformułowanie mocno uproszczone). Wyjaśnianie

47 Interrogacyjny model nauki
Nauka jako gra Uczonego z Przyrodą w pytania „tak-lub-nie” (zadawane za pomocą eksperymentów) i odpowiedzi (w formie rezultatów eksperymentów) Przyroda zawsze odpowiada szczerze Jaakko Hintikka (1929-) Wyjaśnianie

48 Interrogacyjny model nauki
Uczony w następstwie otrzymanych odpowiedzi zacieśnia klasę możliwych światów, wśród których (wedle jego wiedzy) znajduje się świat rzeczywisty Problem: na czym polega odpowiedź korekcyjna („ani tak, ani nie”)? Wyjaśnianie

49 Czy teoria może odpowiadać na więcej pytań niż jej rywalka?
Adolf Grünbaum (1923-) Can a Theory Answer More Questions than One of Its Rivals? „The British Journal for the Philosophy of Science” 27(1) (1976). Wyjaśnianie

50 Wyrafinowany model interrogacyjny
Uczony: Przyroda: Eksperyment Rezultat Pytanie Odpowiedź Reakcja Przyrody Interpretacja Interpretacja Wyjaśnianie

51 Wyrafinowany model interrogacyjny
Trzy rodzaje posunięć w grze: akceptacja odpowiedzi (nauka normalna) rewizja wiedzy zastanej i reinterpretacja odpowiedzi odrzucenie presupozycji pytania i zmiana pojęciowa (rewolucja naukowa) Wyjaśnianie

52 Wyrafinowany model interrogacyjny
Przykład: reakcje na rezultat Michelsona-Morleya: akceptacja odpowiedzi: hipoteza częściowego wleczenia eteru rewizja wiedzy zastanej i reinterpretacja odpowiedzi: hipoteza skrócenia Fitzgeralda-Lorentza odrzucenie presupozycji pytania i zmiana pojęciowa: szczególna teoria względności Einsteina Wyjaśnianie

53 Implikacja erotetyczna
DEF: Im(Q, X, Q*) wtw z dowolnej odpowiedzi bezpośredniej A na pytanie implikujące Q oraz ze zdań ze zbioru X wynika logicznie alternatywa wszystkich odpowiedzi bezpośrednich na pytanie implikowane Q* z każdej odpowiedzi B na pytanie implikowane Q* oraz ze zdań ze zbioru X wynika logicznie alternatywa niektórych, ale nie wszystkich, odpowiedzi bezpośrednich na pytanie implikujące Q Andrzej Wiśniewski Stawianie pytań: Logika i racjonalność 1990 Wyjaśnianie

54 Logika pytań Przykład:
Q = Czy Adam pojechał do Warszawy, czy do Opola? X = {Jeżeli Adam pojechał pociągiem, to pojechał do Warszawy. Jeżeli Adam pojechał samochodem, to pojechał do Opola. Jeżeli samochód Adama nie stoi przed domem, to Adam pojechał samochodem. Jeżeli samochód Adama stoi przed domem, to Adam…} Q* = Czy samochód Adama stoi przed domem? Wyjaśnianie

55 Falsyfikacjonistyczna implikacja erotetyczna
DEF: Imf(Q, X, Q*) wtw z dowolnej odpowiedzi bezpośredniej A na pytanie implikujące Q oraz ze zdań ze zbioru X wynika logicznie alternatywa wszystkich odpowiedzi bezpośrednich na pytanie implikowane Q* z niektórych odpowiedzi B na pytanie implikowane Q* oraz ze zdań ze zbioru X wynika logicznie alternatywa niektórych, ale nie wszystkich, odpowiedzi bezpośrednich na pytanie implikujące Q Wyjaśnianie

56 Zastosowanie Imf(?H, W, ?E) ?H = Czy wszystkie kruki są czarne?
W = Kajtek jest krukiem. ?E = Czy Kajtek jest czarny? Wyjaśnianie

57 Zastosowanie Imf(?H, W, ?E) ?H = Czy wszystkie kruki są czarne?
W = Kajtek jest krukiem. Każdy gatunek ptaków ma charakterystyczny wzór upierzenia. ?E = Czy Kajtek jest czarny? Uproszczenia: pominięcie założeń idealizacyjnych i warunku ceteris paribus Wyjaśnianie

58 Wyjaśnianie przez wyszczególnienie
Wyjaśnienie przyczynowe: Co jest przyczyną zdarzenia b w układzie a? Theo Kuipers (1947-) Wyjaśnianie

59 Wyjaśnianie przez wyszczególnienie
Co jest przyczyną zdarzenia b w układzie a? Presupozycje: w układzie a zaszło zdarzenie b a nie, jak normalnie, któreś z b1, …, bn w układzie a normalnie działają czynniki f1, …, fm istnieje czynnik x, który normalnie nie występuje w układzie a „Jeżeli x oraz f1, …, fm, to zachodzi b” jest prawem przyczynowym x jest przyczynowo istotnym czynnikiem zajścia b Wyjaśnianie

60 Poszukiwanie wyjaśnienia
?H = Czy c jest przyczyną b? ?H implikuje pytania: Czy w układzie a zaszło zdarzenie b? a nie, jak normalnie, któreś z b1, …, bn Czy istnieją czynniki f1, …, fn, które normalnie działają w układzie a? Czy „Jeżeli c oraz f1, …, fn, to zachodzi b” jest prawem przyczynowym? Czy c jest przyczynowo istotnym czynnikiem zajścia b? Wyjaśnianie

61 Poszukiwanie wyjaśnienia
?H = Czy c jest przyczyną b? Po wyczerpaniu hipotez H1, …, Hk: Rewizja wiedzy zastanej, która pozwala na sformułowanie nowych hipotez Odrzucenie presupozycji pytania: b nie zaszło (wbrew pozorom) zaszło któreś z b1, …, bn b jest rezultatem splotu wielu abnormalnych przyczyn b nie ma żadnej szczególnej przyczyny Wyjaśnianie

62 Ocena wyjaśnienia: wstępne definicje
DF: Pytanie o wyjaśnienie Q jest rozstrzygnięte na gruncie wiedzy zastanej W przez hipotezę H wtw H jest niesprzeczna z W oraz z H i W wynika logicznie pewna odpowiedź bezpośrednia A na pytanie Q Wyjaśnianie

63 Ocena wyjaśnienia: wstępne definicje
DF: Pytanie o wyjaśnienie Q jest odrzucone na gruncie wiedzy zastanej W wtw z W wynika logicznie, że nie istnieje prawdziwa odpowiedź bezpośrednia na pytanie Q Wyjaśnianie

64 Ocena wyjaśnienia Kryterium 1. Hipoteza H’ ma na gruncie wiedzy zastanej W większą moc wyjaśniającą od hipotezy H wtw każde pytanie rozstrzygnięte przez H na gruncie W jest rozstrzygnięte przez H’, ale nie na odwrót. Wyjaśnianie

65 Ocena wyjaśnienia Kryterium 2. Rewizja prowadząca od wiedzy zastanej W do W’ jest postępowa wtw gdy każde pytanie rozstrzygnięte lub odrzucone na gruncie W jest rozstrzygnięte lub odrzucone na gruncie W’, ale nie na odwrót. Wyjaśnianie

66 Wyniki Wyjaśnienie oporu przed odrzuceniem sfalsyfikowanej hipotezy lub zmianą „paradygmatu” Wyjaśnienie, dlaczego pluralizm teoretyczny nie prowadzi do anarchizmu metodologicznego Wyjaśnienie „strat Kuhna” Wyjaśnianie