מדעי הפורמלים: מאפיינים, מושא המחקר ודוגמאות - מַדָע - 2025

המדעי פורמלי מורכב גוף שיטתי של ידע קוהרנטית והגיוני. מטרתו אינה העולם הפיזי-טבעי, אלא אובייקטים מופשטים לחלוטין; עם זאת, ניתן ליישם את הידע של המדעים הפורמליים במציאות הפיזית-טבעית ומשמש את המדעים העובדתיים או האמפיריים.

השיטה בה משתמשים במדעים הפורמליים היא ניכוי ובניגוד למדעי העובדה, המדעים הפורמליים אינם מודים לחטיפה ולא אינדוקציה. לכן מדע פורמלי עובד עם צורות; כלומר עם אובייקטים שקיימים רק במוח האנושי ומושגים על ידי הפשטה.

מתמטיקה נחשבת למדע פורמלי. מקור: pixabay.com

כמו כן, האמת למדעי הפורמלי מובנת כאמת הגיונית: זו סדרה של השלכות שנובעות לאחר ששקלנו את כל האפשרויות או הדרכים בהן ניתן היה לשלב בין העובדות שנקבעו מראש. בהקשר זה, דוגמאות למדע פורמלי יכולות להיות מתמטיקה או היגיון.

מאפיין של מדעי הפורמלי הוא שהם ענפים של ידע מדעי הלומד מערכות פורמליות. כתוצאה מכך, מדע פורמלי מאמת את התיאוריה שלו באמצעות מערך של הצעות, אקסיומות, הגדרות וכללי הסקה.

המדעים הפורמליים כולם אנליטיים. זה מבדל אותם ממדעי הטבע והחברה, שטוענים באופן אמפירי; כלומר הם דורשים התבוננות בעולם האמיתי בכדי למצוא עדויות לטובת תיאוריה. במקום זאת, ידע מדעי פורמלי נקרא "משפטים" ומקורו בהוכחות מתמטיות.

יתרה מזאת, הכללים או החוקים הקובעים על ידי מדעי הפורמא מתקיימים תמיד, לא משנה מה המקרה. כתוצאה מכך, מדובר בחוקים אוניברסליים שאינם חוקרים תופעות קונקרטיות, כפי שקורה במדעי העובדות. תוכנו של מדע פורמלי ריק, מכיוון שהוא נשמר רק בצורה ובקשרים הסיבתיים.

בנוגע למוצאו, יש שמציינים כי המדעים הפורמליים ישנים כמו האנושות, שכן מההתחלה האדם השתמש במתמטיקה והגיון כדי לארגן את עולמו. עם זאת, הם החלו להיקרא כך מהעידן המודרני, כשהם ממשיכים ומסווגים.

מאפיינים

להלן המאפיינים החשובים ביותר של מדעי הפורמלי:

- השיטה בה משתמשים במדעים פורמליים היא שיטת הניכוי.

- הקריטריון של מדע פורמלי לביסוס האמת מבוסס על עקביות או אי סתירה.

- האמירות של מדע פורמלי הן תמיד אנליטיות, מה שאומר שהן נובעות באמצעות משפטים או תנוחות.

ישויות המדע הפורמלי יכולות להתקיים רק במוח האנושי.

- מתמטיקאים ולוגיקאים בונים מושאי לימוד משלהם באמצעות סמלים ריקים.

- הדגמת מדע פורמלי הינה שלמה, טוטאלית וסופית.

- חקר המדעים הפורמליים מעודד את הרגל של הקפדנות.

מושא הלימוד

בקווים כלליים ניתן לומר כי מושא לימוד המדעים הפורמליים הוא הצורות; אלה יכולים להיות מוצגים כקשרים, הפשטות או אובייקטים אידיאליים שנבנו במוחו של האדם.

יש מדענים הטוענים כי מדע פורמלי אינו כל כך מתעניין בסיבות התופעות, אלא מתמקד באופן; כלומר, הנטייה היא לצורות ולא לתוכן עצמו.

לסיכום, המדעים הפורמליים - הידועים גם כמדעי אידיאל - הם כאלה שאינם מתמקדים בעולם או בטבע, ולא בחוקים הכימיים או הפיזיים השולטים בו.

האינטרס שלו טמון במערכות היחסים הפורמאליות שאין בהן תוכן משלהן, אך ניתן להשתמש בהן במהלך ניתוח כל היבט של המציאות.

ניתן להוכיח דוגמה לאמור לעיל באמצעות פיזיקה, שהיא מדע עובדתי או אמפירי שאחראי על חקר גופים, תנועה, מרחב וחומר. עם זאת, הפיזיקה משתמשת במתמטיקה - שהיא מדע פורמלי - כדי לבצע את הניתוחים והמסקנות שלה.

דוגמאות למדע פורמלי

-סטָטִיסטִיקָה

סטטיסטיקה הינה תחום פורמלי האחראי על ארגון, פרשנות ועיבוד של סדרת נתונים על מנת לבסס מאפיינים מסוימים של אוכלוסיה או יעד חברתי מסוים.

לפי כמה מחברים, ניתן להגדיר סטטיסטיקה גם כמדע הבוחן כיצד יש להשתמש במידע במצבים מעשיים מסוימים המייצרים אי וודאות. במקרים מסוימים הוגדר סטטיסטיקה כ"מדע הנתונים ", מכיוון שהוא אוסף, מסווג ומפרש את האחרונים.

באופן דומה, הסטטיסטיקה מאפשרת לחוקרים לקחת סדרת נתונים כנקודת מוצא לביצוע עבודתם, מה שמבטיח את הניתוח ואת השגת המטרה של קבוצת תוצאות.

ניתן לחלק את הסטטיסטיקה לשתי קבוצות עיקריות:

סטטיסטיקה תיאורית

זה מורכב משיטה המתארת ​​באופן מספרי מערכת נתונים. לכן, בהיותה שיטה מספרית, סטטיסטיקה תיאורית משתמשת במספר כטכניקה לתיאור.

המאפיין העיקרי של סוג זה של נתונים סטטיסטיים הוא שהוא אינו מאפשר להסיק מסקנות קונקרטיות; זה מספק תוצאות מספריות בלבד.

סטטיסטיקות דדוקטיביות, אנליטיות או הסבר

זה אחראי על בחינת ההסתברות להצלחה בתוך הפתרונות האפשריים השונים לבעיה מסוימת. בנוסף, סטטיסטיקות הסקה יוצרות מודל מתמטי המסיק את התנהגות האוכלוסייה על סמך המסקנות שהתקבלו במהלך התבוננות המדגמים.

בניגוד לסטטיסטיקה התיאורית, סטטיסטיקות דדוקטיבית או הסקה אכן מאפשרות לנו להסיק מסקנות קונקרטיות.

-הגיאומטריה

גיאומטריה היא מדע פורמלי שמתחיל במתמטיקה כדי ללמוד את המידות והמאפיינים של דמות הממוקמת במרחב או במישור מסוים. בתורו, הגיאומטריה משתמשת במערכות אקסיומטיות או פורמליות כדי לייצג היבטים שונים של המציאות.

מערכות אקסיומטיות אלה מורכבות מסמלים אשר בכבוד לכללים מסוימים יכולים להצטרף וליצור שרשראות, שגם בהן ניתן לקשר זה לזה. לדוגמא, הגיאומטריה מבוססת על רעיונות מופשטים כמו עקומות, נקודות וקווים, בין היתר.

חשוב לציין כי הגיאומטריה היא אחת הדיסציפלינות הוותיקות ביותר שקיימות, מכיוון שמוצאה עוד במצרים העתיקה. למעשה, מתמטיקאים ומלומדים חשובים פנו לגאומטריה כדי לפתח מחקרים על נפחים, אזורים ואורכים של הדברים; בקרב חכמים אלה בולטים אוקלידס והרודוטוס.

אחת הדמויות החשובות ביותר במחקרים גיאומטריים הייתה רנה דקארט, פיזיקאי ופילוסוף צרפתי שהציע שגיאומטריה של צורה יכולה לבוא לידי ביטוי או לייצג על ידי משוואות.

ניתן לחלק את הגיאומטריה לשני ענפים עיקריים:

גיאומטריה אנליטית

זה מורכב מסוג של גיאומטריה הבוחנת את הדמויות באמצעות מערכת קואורדינטות. מחקר זה עושה זאת באמצעות מתודולוגיות מניתוח מתמטי.

גיאומטריה תיאורית

גיאומטריה תיאורית מורכבת מענף המוקדש לפיתרון בעיות מרחביות באמצעות פעולות המתבטאות ומפותחות במטוס; בכך מוצגים דמויות מסוימות ממושאי מציאות מוצקים.

-בלשנות תיאורטית

בלשנות תיאורטית היא מדע פורמלי שמקורו בבלשנות המתעניין בהיבטים העיקריים של שפות טבע, תוך התחשבות במבנה השפה ובמאפייני הידע הלשוני של הדוברים.

כמו כן, ניתן לקבוע כי בלשנות תיאורטית מורכבת מתחומים אחרים כמו סמנטיקה, פונולוגיה, מורפולוגיה ופונטיקה.

מדע זה מבוסס על בניית סכמות ותיאוריות אוניברסאליות, שיכולות להיות תקפות לכל השפות המדוברות בעולם. כתוצאה מכך הבלשנות התיאורטית אינה מכוונת להסביר עובדות מסוימות בשפה מסוימת, אלא מצביעה על האוניברסליות של מבנים לשוניים.

מסיבה זו ניתן לומר כי בלשנות תיאורטית היא מדע פורמלי שכן, כמו סטטיסטיקה, תחום זה אחראי על איסוף נתונים המאפשרים לפרש, לנתח ולקטלג את המבנים הדקדוקיים והפונולוגיים של השפות.

יתרה מזאת, ענף הבלשנות הזה משתמש בהפשטות תיאורטיות יחד עם סכמות מורכבות שלא ניתן לתפס במציאות, אלא מתקיימות רק כאידיאליות במוח האנושי.

-בינה מלאכותית

בינה מלאכותית (AI) היא ענף של מדעי המחשב המורכב מעיבוד של סדרת נתונים מופשטים המיוצרים על ידי מכונות; נתונים אלה מאפשרים למכשירים אלקטרוניים לבצע משימה או מטרה.

במילים אחרות, דרך סדרה של נתונים מופשטים ומספריים, בינה מלאכותית נותנת לך גישה למכונות כדי שיוכלו ללמוד, לתפוס, להגות או לפתור בעיות מסוימות.

יש מדענים המגדירים בינה מלאכותית כענף חישובי שאחראי על לימוד מודלים ממוחשבים כך שיוכלו לבצע פעילויות האופייניות לבני אדם באמצעות שני מאפיינים עיקריים: התנהגות והנמקה.

את המונח "בינה מלאכותית" טבע טבע מדען המחשבים ג'ון מקארתי בשנת 1956, שקבע כי AI הוא מדע ההמצאה, מכיוון שהוא מאפשר בניית תוכנות מחשב אינטליגנטיות.

הפניות

1. Castañeda, J. (sf) מאפיינים של מדעים פורמליים או אידיאליים. הוחזר ב -8 באוגוסט 2019 מתכונות המדע: caracteristicasdeciencia.blogspot.com
2. Lowe, B. (2002) המדעים הפורמליים. הוחזר ב- 8 באוגוסט 2019 מ- Jstor: jstor.org
3. Raffino, M. (2018) מושג מדעי הפורמלי. הוחזר ב- 8 באוגוסט 2019 מ- Concept: concept.de
4. SA (sf) מדעים פורמליים. הוחזר ב -8 באוגוסט 2019 מוויקיפדיה: es.wikipedia.org
5. SA (sf) מושג מדעי הפורמלי. הוחזר ב -8 באוגוסט מ- De Conceptos: deconceptos.com
6. SA (sf.) מה המשמעות של מדע פורמלי? הוחזר ב 8 באוגוסט 2019 מההגדרות: definitions.net
7. Soledispa, A. (sf) מאפייני מדעי הפורמלים והעובדות. הוחזר ב- 8 באוגוסט 2019 מאקדמיה: academia.edu
8. SA (sf) מהי סטטיסטיקה? סוגים ויעדים. הוחזר ב- 11 באוגוסט 2019 מגסטיופוליס: Gestiopolis.com
9. SA (2018). מה זה בלשנות תיאורטית? הוחזר ב -11 באוגוסט 2019 מקווורה: quora.com
10. Tegmark, M. היתרונות והסיכונים של בינה מלאכותית. הוחזר ב -11 באוגוסט 2019 מ- Future of life: futureoflife.org
11. Figueras, C. (Sf) גיאומטריה. הוחזר ב- 11 באוגוסט 2019 מ- Monographs: monogramas.com